[发明专利]一种电机稳速控制电路及数字PWM控制电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电机控制技术，特别是涉及一种电机稳速控制电路及数字PWM控制电路。

【背景技术】

用脉宽调制(Pulse-width Modulation，以下简称脉宽调制或PWM)技术对电机的转速进行控制具有抗噪性好、节约空间、比较经济等特点，已经在电机速度调节领域得到了广泛使用。

一个典型的脉宽调制电机稳速控制电路主要包括锯齿波发生器、转速检测模块、运算放大器以及一个PWM比较器。工作时，所述锯齿波发生器生成周期固定的三角波信号，所述转速检测模块检测电机的转速并生成反映电机转速的反馈电平信号，所述运算放大器接收基准电平信号和反馈电平信号，并根据基准电平信号和反馈电平信号的差得到误差电平信号，所述PWM比较器比较所述误差电平信号与所述三角波信号，从而产生一个占空比可调的方波信号(或称脉宽调制信号)，该方波信号通过对电机的电压进行调节从而实现对电机转速的控制。

但是由于模拟控制电路本身存在的抗噪声性低、对温度敏感、容易随时间漂移等诸多缺陷，使得使用传统脉宽调制技术去实现高可靠、抗干扰、高精度的电机稳速控制电路的尝试变得非常困难。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种电机稳速控制电路，其可以实现高可靠、抗干扰、高精度的电机稳速控制。

本发明的目的之一在于提供一种数字PWM控制电路，其可以实现高可靠、抗干扰、高精度的PWM控制。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提出一种电机稳速控制电路，其包括时钟信号发生器、PWM比较器、具有转速检测模块的电机、单向计数器、逻辑控制单元和跟踪计数器。所述时钟信号发生器用于产生并输出时钟信号。所述单向计数器用于基于所述时钟信号进行计数，并将其计数值输出。所述逻辑控制单元用于接收反映所述电机的基准转速的基准信号和来自所述电机的反映所述电机的实际转速的反馈信号，并根据所述基准信号和所述反馈信号的差输出控制信号。所述跟踪计数器根据所述逻辑控制单元输出的控制信号进行计数，并输出其计数值。所述PWM比较器用于对单向计数器输出的计数值和跟踪计数器输出的计数值进行比较以产生脉宽调制信号。所述电机根据所述PWM比较器产生的脉宽调制信号对所述电机的转速进行控制，所述转速检测模块对所述电机的转速进行检测并产生反映所述电机的实际转速的反馈信号。

进一步的，所述电机稳速控制电路还包括第一分频器和第二分频器，第一分频器对所述时钟信号发生器输出的时钟信号进行分频得到所述基准信号，第二分频器对所述转速检测模块产生的反馈信号进行分频，将分频后的反馈信号提供给所述逻辑控制单元。

更进一步的，所述单向计数器基于所述时钟信号从第一基准值开始进行计数，在计数值达到第二基准值时使所述计数值复位至第一基准值重新进行计数。

再进一步的，所述逻辑控制单元获得所述基准信号和分频后的反馈信号的相位差，并基于所述相位差输出控制信号以调整所述跟踪计数器的计数。进一步优选的，所述跟踪计数器根据接收到的所述逻辑控制单元输出的控制信号在第一基准值和第二基准值之间进行双向计数，所述逻辑控制单元输出的控制信号包括加控制信号和减控制信号，当所述跟踪计数器接收到加控制信号时，所述跟踪计数器对其计数值进行增加计数，当所述跟踪计数器接收到减控制信号时，所述跟踪计数器对其计数值进行减少计数。

更进一步的，通过调整第一分频器的分频因子来调整所述电机的基准转速。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种数字PWM控制电路，其包括时钟信号发生器、PWM比较器、受控单元、单向计数器、逻辑控制单元和跟踪计数器。所述时钟信号发生器用于产生并输出时钟信号。所述单向计数器用于基于所述时钟信号进行计数，并将其计数值输出。所述逻辑控制单元用于接收反映受控信号的基准值的基准信号和来自所述受控单元的反映受控信号的实际值的反馈信号，并根据所述基准信号和所述反馈信号的差输出控制信号。所述跟踪计数器根据所述逻辑控制单元输出的控制信号进行计数，并输出其计数值。所述PWM比较器用于对单向计数器输出的计数值和跟踪计数器输出的计数值进行比较以产生脉宽调制信号。所述受控单元根据所述PWM比较器产生的脉宽调制信号对所述受控单元的受控信号进行控制，检测所述受控信号并产生反映所述受控信号的实际值的反馈信号。

进一步的，所述单向计数器基于所述时钟信号从第一基准值开始进行计数，在计数值达到第二基准值时使所述计数值复位至第一基准值重新进行计数。