脉宽调制电路

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脉宽调制电路

通电后IC的7脚由电阻分压产生8.25V的直流电压,刚通电时6脚电位低于7脚,比较器(LM339)1脚输出高电位,R3的正反馈作用,使得比较器迅速饱和,随着时间的推移,电容逐渐充电,6脚的电位逐渐升高,当高于7脚的电位时(8.25V),比较器突然翻转,1脚输出低电位,同样正反馈的作用使得该过程更强烈,此时电容通过R4和二极管D1向LM339的1脚放电。当电容上的电压低于IC7脚的电压(这时可能不是8.25V了,因为1脚的低电位会影响到7脚电压)时,电路再次翻转,重复前面的过程,从而在电容两端形成了8000Hz 的锯齿波电压。该锯齿波电压直接施加于比较器的4脚,又和控制电压进行比较,当电容两端电压高于控制电压时,比较器输出低电位,低于控制电压时输出高电位,相当于把锯齿的上半部分切掉了,因此控制电压越高,锯齿切掉的越少,输出的脉宽就越宽。稳压二极管在这里起削波的作用,实现脉出的整形。这个电路设计的非常经典,是非常好的脉宽调制电路。

图1中,由U1a、U1d组成振荡器电路,提供频率约为400Hz的方波/三角形波。U1c产生6V的参考电压作为振荡器电路的虚拟地。这是为了振荡器电路能在单电源情况下也能工作而不需要用正负双

电源。U1b这里接成比较器的形式,它的反相输入端(6脚)接入电阻R6、R7和VR1,用来提供比较器的参考电压。这个电压与U1d的输出端(14脚)的三角形波电压进行比较。当该波形电压高于U1b的6脚电压.U1b的7脚输出为高电平;反之,当该波形电压低于U1b的6脚电压,U1b的7脚输出为低电平。由此我们可知,改变U1b的6脚

电位使其与输入三角形波电压进行比较。就可增加或减小输出方波的宽度,实现脉宽调制(PWM)。电阻R6、R7用于控制VR1的结束点,保证在调节VR1时可以实现输出为全开(全速或全亮)或全关(停转或全灭),其实际的阻值可能会根据实际电路不同有所改变。

图1中,Q1为N沟道场效应管,这里用作功率开关管(电流放大),来驱动负载部分。前面电路提供的不同宽度的方波信号通过栅极(G)来控制Q1的通断。LED1的亮度变化可以用来指示电路输出的脉冲宽度。C3可以改善电路输出波形和减轻电路的射频干扰(RFI)。D1是用来防止电机的反电动势损坏Q1。

当使用24v的电源电压时,图1电路通过U2将24V转换成12V供控制电路使用。而Q1可以直接在21v电源上,对于Q1来讲这与接在12v电源上没有什么区别。参考图1,改变J1、J2的接法可使电路工作在不同电源电压(12V或24V)下。当通过Q1的电流不超过1A时,Q 1可不用散热器。但如果Q1工作时电流超过1A时,需加装散热器。如果需要更大的电流(大于3A),可采用IRFZ34N等替换Q1。