纯硬件实现可调占空比的PWM发生器

电子

作者：郭嘉老师（张飞实战电子高级工程师）
我们要设计出可以调整的占空比，不影响频率，也就是说频率和占空比互不影响，而且像芯片一样还可以实现限制最大占空比

再加一级比较器我们看一下，怎么实现占空比调节。比较器的6脚与电容C20相连接，波形与C20上的波形一致，是三角波。比较器5脚与滑动变阻器和电阻分压相连，通过调整滑动变阻器可以调5脚的电位。

假设我调整滑动变阻器把5脚电位调到6v，此时与6脚的三角波相比较，得出比较器的波形，及占空比。得到输出波形如蓝色所示，6v和VO.

假设我调整滑动变阻器把5脚电位调到5v，此时与6脚的三角波相比较，得出比较器的波形，及占空比。得到输出波形如红色所示，5v和VO.

通过滑动变阻器可以调整占空比。也就是5脚电平越低占空比越小。

刚上电的瞬间，会出现5脚一直电位大于6脚电位，比较器输出100%占空比。如果此时负载节NMOS，此时mos就直通了，功耗会非常大，很容易坏掉。就像开车一样，一脚油门瞬间冲出去了，对人或对车都有很大的冲击，或者会造成一定的伤害。

所以5脚这里我们要改善一下，刚上电瞬间让5脚电位上升的慢点，等等6脚的电位，因为6脚与C20相连了，所及会上升的慢点，电容两端的电压是不能突变的。

所以5脚这里我们加个积分电容。让5脚上升的慢点。至少让6脚电位升到3.4v及以上

这样可以实现软启动，即5脚电压慢慢往上升省，比较器输出占空比慢慢加大。

如图6脚电位升到3.4v以上了，此时5脚电位上升到如3.4v、3.5v、5v和6v，比较器输出PWM占空比慢慢变大。

上面是上电的瞬间。

我们再看一下掉电的瞬间，可能会出现比较器的5脚大于6脚的情况，此时比较器输出PWM占空比就是100%了。我们怎么改善？

如突然掉电时，比较器5脚C14掉电快点，怎么实现呢？

我们加个P管Q5实现给C14自放电，当突然掉电时，即使三极管Ib很小，但是Ic可以达到βIb，β一般100，具体要看手册。这样就实现了掉电时，C14快速放电。防止比较器输出100%占空比。

这个可以调PWM占空比的 PWM发生器我们就完成了。即使没有单片机的，我们用纯硬件的也可以设计PWM发生器。

王栋春 · 2021-7-8 22:47:20

讲解非常到位

2021-7-16 10:50:13

看不懂怎么办？？？？

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