[发明专利]一种低EMI自动变频的PWM控制电路

说明书

一种低EMI自动变频的PWM控制电路，包括自动变频控制模块、频率可编程时钟模块和PWM模块；自动变频控制模块的输出为CTRL11:0，连接到频率可编程时钟模块；频率可编程时钟模块的输出时钟CLK作为PWM模块的源时钟；PWM模块的输出PWMOUT为最终的PWM输出信号，而输出信号PWMTRG为自动变频控制模块的输入；该自动变频控制模块包含一个定时器和一个加减法器，且需要设置定时计数寄存器、中心频率寄存器、步进寄存器和步进计数寄存器；该PWM模块由预分频器、16位的计数器和比较器组成。本发明不仅实现了很好的出雾效果，并在不增加硬件成本的条件下，有效降低了EMI。

技术领域

本发明涉及的是雾化电子技术相关的集成电路领域，尤其涉及一种低EMI(电磁干扰)自动变频的PWM(PWM：Pulse Width Modulation，脉冲宽度变调)控制电路。

背景技术

超声波雾化技术主要应用于加湿器、香薰机、雾化电子烟和雾化器等电子电气设备中，该技术利用雾化片的高频谐振，使液体的自然结构被打散并形成水雾。

常用的雾化片谐振频率为1.7MHz、2.4MHz、3MHz和3.3MHz，雾化片的谐振一般通过PWM(PWM：Pulse Width Modulation，脉冲宽度变调)信号控制功率开关实现。当PWM频率与雾化片的中心谐振频率相同时，雾化片谐振幅度最大且转换效率最高，出雾效果最佳。然而雾化片的主频信号及其高次谐波会在PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板上震荡，成为主要的EMI(电磁干扰)干扰源，严重干扰其他信号的传输。

为使雾化器能顺利通过EMI测试，一般通过在电路板上增加电容、磁珠或更改PCB走线等硬件整改方式，减小EMI干扰。这不仅会增加PCB板上的硬件成本，也会增加方案的调试成本。目前有方案尝试通过软件变频的方法，改变PWM频率，减小谐振主频附近的信号强度，以降低EMI干扰的强度。然而软件变频的步进非常大，若以170MHz的时钟为源时钟产生1.7MHz的PWM，改变PWM频率的最小步进也达到了1％。这将导致变频后的PWM频率相对中心谐振频率偏移过多，转换效率变低，出雾效果变差，出雾量变低。而且软件变频速度比较慢，降低EMI干扰的效果不明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术中EMI干扰大、硬件成本高、方案调试难度高的问题，提出本发明提供了一种低EMI自动变频的PWM控制电路，不仅实现了很好的出雾效果，并在不增加硬件成本的条件下，有效降低了EMI。

为了解决上述技术问题，本发明提出下列技术方案：一种低EMI自动变频的PWM控制电路，其特征在于，其包括自动变频控制模块、频率可编程时钟模块和PWM模块；

自动变频控制模块的输出为CTRL11:0，连接到频率可编程时钟模块；

频率可编程时钟模块的输出时钟CLK作为PWM模块的源时钟；

PWM模块的输出PWMOUT为最终的PWM输出信号，而输出信号PWMTRG为自动变频控制模块的输入；

自动变频控制模块包含一个定时器和一个加减法器，且需要设置定时计数寄存器、中心频率寄存器、步进寄存器和步进计数寄存器；

定时器为一个8位定时器，TUNM7:0为定时器的定时计数寄存器，用以设置多少个PWM周期后，更新一次源时钟频率；PWMTRG信号作为定时器的输入时钟，定时器从0开始计数，每来一个PWMTRG信号，定时器加1；当定时器的计数值等于TNUM7:0的值，将产生一个加减法器的触发信号TRIG，并重新从0数值开始计数；