[发明专利]一种插入可变死区时间的PWM互补输出方法

摘要

一种插入可变死区时间的PWM互补输出方法，属三相桥式逆变电路控制技术。由三组相同控制电路实现，每组电路包括边沿检测单元、死区时间设定寄存器、计数器单元、死区时间插入单元和输出互补信号的两个D触发器。边沿检测单元先检测PWM输入信号，当波形变化时，产生边沿变化标志信号CF，计数器输出值的每一位相或后，再和CF相或，得到计数器使能控制信号，在计数器单元中计数到与设定值相等时，其计数值同步复位到0，死区时间插入单元依EN修改PWM输入信号，在PWM输入信号上插入死区经D触发器消除毛刺后，得到互补PWM信号输出。本发明电路简单，死区时间宽范围可调，适于集成到带PWM波形产生器的微控制器中。

主权项

1.一种插入可变死区时间的PWM互补输出方法，它是由三组相同的控制电路来实现的，其中每组控制电路包括边沿检测单元、死区时间设定寄存器、计数器单元、死区时间插入单元和输出互补PPWM和NPWM信号的两个D触发器；边沿检测单元包括D触发器和异或门，PWM输入信号输入端分别连接到D触发器的数据输入端和异或门的一个输入端，时钟信号CLK输入端连接到D触发器时钟输入端，D触发器的数据输出端连接到异或门的另一个输入端；计数器单元包括加法计数器、或门和比较器，加法计数器的输出端分别连接到或门和比较器的输入端，同时死区时间设定寄存器输出端连接到比较器的另一个输入端，比较器的输出端连接到加法计数器的同步复位端，边沿检测单元的异或门输出端连接到或门的另一个输入端，或门的输出端连接到加法计数器的使能端，时钟信号CLK输入端连接到加法计数器的时钟输入端；死区时间插入单元包括非门、与门和或非门，PWM输入信号的输入端分别连接到与门和或非门的输入端，计数器单元的或门输出端连接到非门的输入端和或非门的另一个输入端，非门的输出端连接到与门的另一个输入端；死区时间插入单元中的与门输出端连接到输出PPWM信号的D触发器输入端，或非门输出端连接到输出NPWM信号的D触发器输入端，时钟信号CLK输入端分别连接到上述的两D触发器的时钟输入端，两D触发器的输出端输出PPWM和NPWM信号，该方法步骤如下：1)、将上述三组控制电路中的两D触发器的输出端分别连接到三相桥式逆变电路中的六个逆变管IGBT的基极上，在三组控制电路PWM输入端上提供相应的PWM输入信号PWM_IN，接通电源后则开始工作；2)、PWM输入信号PWM_IN输入到边沿检测单元中，在边沿检测单元中，PWM_IN通过一个D触发器产生锁存后的信号与PWM输入信号PWM_IN进行异或产生边沿变化标志信号CF；3)、计数器单元中，加法计数器的计数值每一位相或后，再与步骤2)提供的边沿变化标志信号CF相或，产生有效的加法计数器使能信号EN；比较器对加法计数器计数值与所述的死区时间设定寄存器设定值进行比较，当相等时，产生有效的计数器同步复位信号；加法计数器以时钟CLK为加法计数器时钟信号，在加法计数器使能信号EN有效时，加法计数器开始递增计数，当加法计数器的同步复位信号有效时，即加法计数值与所述的死区时间寄存器设定值相等时，加法计数器同步复位到0值，重新从0重新开始计数，如此反复；加法计数器单元输出的计数器使能信号EN同时提供给死区时间插入单元使用；4)、死区时间插入单元对步骤1)中的PWM输入信号PWM_IN和步骤3)中提供的加法计数器使能信号EN根据逻辑表达式或其等价逻辑表达式产生一路有毛刺的互补PWM信号PPWM_G，同时根据逻辑表达式或其等价逻辑表达式产生另一路有毛刺的互补PWM信号NPWM_G；5)、一个D触发器对步骤4)得到的一路有毛刺的互补PWM信号PPWM_G根据时钟信号CLK进行锁存，输出无毛刺的一路互补PWM信号PPWM；另一个D触发器对步骤4)中得到的另一路有毛刺的互补PWM信号NPWM_G根据时钟信号CLK进行锁存，输出另一路无毛刺的互补PWM信号NPWM，从而完成可变死区时间的PWM互补输出。