[发明专利]PWM 占空比转换器

说明书

技术领域

本公开涉及一种用于对PWM信号的占空比设置限制的脉宽调制（PWM）占空比转换器，所述PWM信号是通过对来自信号源的占空比命令与三角载波进行比较产生的。 

背景技术

在JP-A-2011-172336中，半导体器件的温度是通过PWM信号的占空比表示的，并且PWM信号依次从单个输出端子输出。在这种结构中，需要一种用于接收PWM信号的接收器将PWM信号彼此分开。因此，需要通过限制每个PWM信号的占空比而在PWM信号中形成边缘。例如，如图12A和12B所示，当占空比命令（即，模拟信号输入）表示100%的占空比时，相应地输出100%占空比PWM信号。在这种情况下，PWM信号之间的边界变得不确定。相反地，如图12C所示，当对PWM信号的占空比设置上限时，PWM信号之间的边界变得确定。 

为了获得宽范围上的温度，限制占空比的精度是很重要的。在JP-A-2011-172336中，通过使用诸如比较器的模拟电路来限制占空比。由于比较器的阈值电压和载波的幅值可以改变，所以精度可能很低。例如，假设精度是10%，当对占空比设置上限和下限二者时，在上限和下限的每一个中可能引起10%的变化。因此，需要将最大占空比限制到80%。 

在对应于JP-A-2004-229451的US 2004/0150379中，对用于切换稳压器的PWM信号的占空比设置上限。通过使用电流镜像电路来限制占空比。因此，即使在发生制造变化或环境温度改变时，消除了变化或改变，使得能够利用高精度来限制占空比。 

然而，当通过使用电流镜像电路将占空比限制成接近0%或100%时，电流镜像电路需要具有小或大的镜像比。结果，限制占空比的精度可能变得较低。 

发明内容

考虑到上述情况，本公开的一个目的在于提供一种用于对PWM信号的占空比精确设置限制的PWM占空比转换器。 

根据本公开的一方面，PWM占空比转换器包括PWM信号发生器、时序信号发生器、限制信号发生器以及占空比限制器。所述PWM信号发生器通过对三角载波与来自信号源的占空比命令进行比较而生成第一PWM信号。所述时序信号发生器生成与载波的幅值的最大值和最小值中的至少一个同步的时序信号。所述限制信号发生器响应于所述时序信号生成限制信号。所述限制信号对所述第一PWM信号的占空比设置上限和下限中的至少一个。所述占空比限制器将所述第一PWM信号和所述限制信号组合以输出具有受限占空比的第二PWM信号。 

附图说明

从下面参考附图给出的具体描述中，本公开的上述目的和其它目的、特征以及优点将变得更显而易见。在附图中： 

图1示出了根据本公开第一实施例的PWM占空比转换器的功能框图； 

图2A-2G示出了根据第一实施例的PWM占空比转换器的时序图； 

图3示出了电力转换器； 

图4示出了根据本公开第二实施例的PWM占空比转换器的功能框图； 

图5A-5G示出了根据第二实施例的PWM占空比转换器的时序图； 

图6示出了根据本公开第三实施例的PWM占空比转换器的功能框图； 

图7示出了具有信息头的PWM信号的波形； 

图8示出了根据本公开第四实施例的PWM占空比转换器的功能框图； 

图9示出了根据本公开第五实施例的PWM占空比转换器的功能框图； 

图10A-10G示出了根据第五实施例的PWM占空比转换器的时序图； 

图11示出了根据本公开第六实施例的PWM占空比转换器的功能框图；以及 

图12A-12C示出了现有技术的时序图。 

具体实施方式

（第一实施例） 

下面将参考图1、图2A-2G和图3来描述根据本公开第一实施例的脉宽调制（PWM）占空比转换器。如图3所示，电力转换设备10包括转换器20和逆变器30。逆变器30驱动和控制电机发生器（MG）。电力转换设备10由微计算机50进行控制（参考图1）。电池40连接至转换器20。电池40供应直流（DC）电力至转换器20并且存储通过转换器20再生的DC电力。转换器20提升从电池40供应的DC电力并且将提升后的电力输出至逆变器30。此外，转换器20降低从逆变器30输出的DC电力并且将降低后的电力输出至电池40。