专利名称：脉冲斜率控制电路的制作方法
技术领域：
本申请涉及控制电路领域，特别是涉及一种脉冲斜率控制电路。
背景技术：
喷绘打印机的压电式喷头的工作原理为将脉冲电压作用到喷头上，使喷头受脉冲电压的控制进行喷墨，一次脉冲电压可以使得喷头产生一次喷射。脉冲电压的大小，将直接影响到喷出墨量的多少，并最终影响喷绘效果。现有的压电式喷头的脉冲电压，通常为对电源的脉冲化而得到，即打开电源一段时间再关闭，就得到一个脉冲，该脉冲的最高电压就是电源的输出电压。通过对现有技术研究，申请人发现现有的压电式喷头所使用的电源得到的脉冲通常为矩形脉冲，而矩形脉冲中，电平通常在高低电平之间直接转换，变化幅度较大，当作用在喷头上时，喷头的喷墨量不均勻，导致喷绘效果不理想。
实用新型内容有鉴于此，为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种脉冲斜率控制电路，可以产生梯形脉冲，在脉冲的上升段和下降段均有一定的斜率，当作用于喷头时，使得喷头的喷墨量更加均勻，提高喷绘质量。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下—种脉冲斜率控制电路，包括第一功率开关(1)、第一电容(C2)、第一充电电路 O)、第一稳压电路(3)、第二功率开关0)、第二电容(C4)、第二充电电路(5)、第二稳压电路(6)和直流电源，其中所述第一功率开关(1)的第二端与第二功率开关的第一端相连接，所述第一功率开关(1)的第一端作为电压输入端，第二端作为电压输出端，且所述第二功率开关(4) 的第二端接地；所述第一功率开关(1)的第一端与第一控制端之间连接有所述第一电容(C2)，所述第一功率开关(1)的第二控制端输入有第一控制信号；所述第一充电电路( 一端连接在所述第一电容(以)与第一功率开关(1)第一控制端的连接点上，另一端与直流电源相连接，且所述第一充电电路( 的控制端输入有第二控制信号；所述第一稳压电路C3)位于所述第一功率开关(1)的第一控制端与第二端之间；所述第二功率开关的第一端与第一控制端之间连接有所述第二电容(C4)，所述第二功率开关的第二控制端输入有第三控制信号；所述第二充电电路( 一端连接在所述第二电容(C4)与第二功率开关(4)第一控制端的连接点上，另一端与直流电源相连接，且所述第二充电电路( 的控制端输入有第四控制信号；所述第二稳压电路(6)位于所述第二功率开关的第一控制端与第二端之间。优选地，所述第一功率开关(1)包括第一 M0SFET管0^9)和第一三极管(Q1)，其中
4[0012]所述第一 MOSFET管0^9)的漏极作为第一功率开关(1)的第一端，源极作为第一功率开关(1)的第二端，所述第一 MOSFET管0^9)的栅极作为第一功率开关(1)的第一控制端；所述第一三极管Oil)的集电极与所述第一 MOSFET管0^9)的栅极相连接，发射极与所述第一 MOSFET管0^9)的源极相连接，基极作为第一功率开关(1)的第二控制端。优选地，所述第一充电电路( 包括第三三极管(Q3)、第四三极管OH)和第五三极管(Q5)，其中所述第三三极管O )的发射极与直流电源相连接，基极作为所述第一充电电路 ⑵的控制端；所述第四三极管OH)的基极和发射极连接在一起，且发射极与所述第三三极管 (Q3)的集电极相连接；所述第五三极管的基极与所述第四三极管OH)的集电极相连接，发射极与第四三极管OH)基极相连接，集电极连接第一功率开关(ι)的第一控制端。优选地，所述第二功率开关(4)包括第二 MOSFET管(QlO)和第二三极管^!2)， 其中所述第二 MOSFET管OilO)的漏极作为第二功率开关⑷的第一端，源极作为第二功率开关的第二端，栅极作为第二功率开关的第一控制端；所述第二三极管0^2)的集电极与所述第二 MOSFET管OilO)的栅极相连接，发射极与所述第二 MOSFET管oao)的源极相连接，基极作为第二功率开关的第二控制端。优选地，所述第二充电电路( 包括第六三极管(Q6)、第七三极管0^7)和第八三极管(Q8)，其中所述第六三极管0^6)的发射极与直流电源相连接，基极作为所述第二充电电路 (5)的控制端；所述第七三极管0^7)的基极和发射极连接在一起，且发射极与所述第六三极管 (Q6)的集电极相连接；所述第八三极管0^8)的基极与所述第七三极管0^7)的集电极相连接，发射极与第七三极管0^7)基极相连接，集电极连接第二功率开关的第一控制端。优选地，所述第一稳压电路(3)和第二稳压电路(6)均由电阻和稳压管相并联组成。优选地，所述稳压管为IOV稳压管。优选地，该电路进一步包括第一驱动芯片(8)和第二驱动芯片(9)，其中所述第一驱动芯片(8)和第二驱动芯片(9)的2脚和3脚分别作为两个输入端， 并且所述第一驱动芯片(8)的7脚与所述第一充电电路( 的控制端相连接，5脚与所述第二充电电路(5)的控制端相连接；所述第二驱动芯片(9)的7脚与所述第一功率开关(1) 的第二控制端相连接，5脚与所述第二功率开关的第二控制端相连接。优选地，所述第一驱动芯片(8)和第二驱动芯片(9)为顶2101芯片。由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该斜率控制电路，将电容与功率开关中的MOSFET管的控制端相连接，通过控制输入电路中的第一、二、三、四控制信号的电平变化，可以得到脉冲信号，并且通过调节第一控制信号和第二控制信号的时序，控制第一电容的充放电情况，进而可以调节脉冲信号上升段的斜率；调节第三控制信号和第四控制信号的时序，控制第二电容的充放电情况，进而可以调节脉冲信号下降段的斜率，即得到的脉冲为梯形脉冲。因此当使用该斜率控制电路作用于压电式喷头时，其产生的梯形脉冲可以使得喷头的喷墨量更加均勻，提高喷绘质量。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种斜率控制电路的电路结构示意图；图2为本申请实施例提供的另一种斜率控制电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。实施例一图1为本申请实施例提供的一种斜率控制电路的电路结构示意图。如图1所示，该斜率控制电路包括第一功率开关1、第一电容C2、第一充电电路 2、第一稳压电路3、第二功率开关4、第二电容C4、第二充电电路5和第二稳压电路6，其中 第一功率开关1的第二端与第二功率开关4的第一端相连接，第一功率开关1的第一端作为电压输入端V_IN，第二端作为电压输出端V_0UT，且第二功率开关4的第二端接地。第一功率开关1的第一端与第一控制端之间连接有第一电容C2，第一功率开关1的第二控制端输入有第一控制信号；第二功率开关4的第一端与第一控制端之间连接有第二电容C4，第二功率开关4的第二控制端输入有第三控制信号。在本申请实施例中，如图1所示，第一功率开关1包括第一MOSFET管Q9和第一三极管Q1，其中第一 MOSFET管Q9的漏极作为第一功率开关1的第一端，源极作为第一功率开关1的第二端，第一 MOSFET管Q9的栅极与电阻R6相连接，R6另一端作为第一控制端， 并且第一 MOSFET管Q9的漏极通过电容C2和电阻R6与第一 MOSFET管Q9的栅极相连接； 第一三极管Ql的集电极与第一 MOSFET管Q9的栅极相连接，发射极与第一 MOSFET管Q9的源极相连接，基极作为第一功率开关1的第二控制端。如图1所示，第二功率开关4包括 第二 MOSFET管QlO和第二三极管Q2，其中第二 MOSFET管QlO的漏极作为第二功率开关 4的第一端，源极作为第二功率开关4的第二端，栅极与电阻R12相连接，R6另一端作为第二功率开关4的第一控制端，并且第二 MOSFET管QlO的漏极通过电容C4和电阻R12与第二 MOSFET管QlO的栅极相连接；第二三极管Q2的集电极与第二 MOSFET管QlO的栅极相连接，发射极与第二 MOSFET管QlO的源极相连接，基极作为第二功率开关4的第二控制端。[0039]此外，在本申请实施例中，第一功率开关1和第二功率开关4优选采用MOSFET管和三极管来实现功率开关功能，本领域普通技术人员应该知道，在本申请的其他实施例中， 第一功率开关1和第二功率开关4还可以采用其它电器元件，并采用其他连接方式来实现， 因此采用MOSFET管和三极管不应构成对本申请的限制。如图1所示，第一充电电路2 —端连接在第一电容C2与第一 MOSFET管Q9的栅极的连接点上，另一端通过二极管Dl与直流电源相连接。在本申请实施例中，第一充电电路 2包括第三三极管Q3、第四三极管Q4和第五三极管Q5，其中第三三极管Q3的发射极与二极管Dl的负极相连，二极管Dl的正极接直流电源+15V，基极与电阻Rl相连接，作为第一充电电路2的控制端；第四三极管Q4的基极和发射极通过电阻R3连接在一起，且发射极与第三三极管Q3的集电极相连接；第五三极管Q5的基极与第四三极管Q4的集电极相连接， 并且通过电阻R4与第一 MOSFET管Q9的源极相连接，发射极与第四三极管Q4基极相连接， 集电极连接第一功率开关1的第一控制端。如图1所示，第二充电电路5—端连接在第二电容C4与第二 MOSFET管QlO的栅极的连接点上，另一端通过二极管D3与直流电源相连接。在本申请实施例中，第二充电电路5包括第六三极管Q6、第七三极管Q7和第八三极管Q8，其中所述第六三极管Q6的发射极与二极管D3的负极相连，二极管D3的正极接直流电源+15V，基极与电阻R7相连接，作为所述第二充电电路5的控制端；所述第七三极管Q7的基极和发射极通过电阻R9连接在一起，且发射极与所述第六三极管Q6的集电极相连接；所述第八三极管Q8的基极与所述第七三极管Q7的集电极相连接，并且通过电阻RlO与第二 MOSFET管QlO的源极相连接，发射极与第七三极管Q7基极相连接，集电极连接第二功率开关4的第一控制端。第一稳压电路3和第二稳压电路6均由电阻和稳压管相并联组成。如图1所示， 第一稳压电路3包括电阻R5和第一稳压管D2。第一稳压电路3连接在第一功率开关1的第一控制端和第二端。第二稳压电路6包括电阻Rll和第二稳压管D4。第二稳压电路连接在第二功率开关4的第一控制端和第二端。本申请实施例提供的该斜率控制电路中，第一功率开关1、第一电容C2、第一充电电路2和第一稳压电路3组成了一个上升沿控制电路，而第二功率开关4、第二电容C4、第二充电电路5和第二稳压电路6组成了一个下降沿控制电路。当该斜率控制电路工作时， 将外部直流稳压电源与电压输入端V_IN相连接，并且如图1所示，在二极管Dl与第三三极管之间、二极管D3与第六三极管之间接入信号VB，并使得信号VB电压比电压输出端V_0UT 电压高15V。在上升沿时，首先将下降沿控制电路中的第四控制信号设置为高，将第三控制信号设置为低，使得第二 MOSFET管QlO断开，这样下降沿控制电路不起作用。此时当第一控制信号为高，第一三极管Ql导通，电容C2被放电，电容C2端电压降低，导致第一 MOSFET管 Q9的栅极电压降低进而断开，电压输入端V_IN与电压输出端V_0UT之间断开，然后将第二控制信号设置为低，同时将第一控制信号设置为低，此时第三三极管Q3导通，第一三极管 Ql截止，电容C2通过第一充电电路2进行充电，所以电容C2的端电压逐渐升高，第一稳压管D2为VS+10V，最终第一 MOSFET管Q9导通，即电压输入端V_IN与电压输出端V_0UT之间接通。经过上述过程中，使得得到的脉冲上升段具有一定的斜率，并且通过调节第一控制信号与第二控制信号的时序，还可以调节脉冲上升段斜率的大小。
7[0045]上升沿结束后，保持第二控制信号为低，且第一控制信号为低，就可以使得电压输出端ν_ουτ的电压恒定，即得到平稳电平。在下降沿时，设置第二控制信号为高，且第一控制信号为低，第一 MOSFET管Q9截止，即上升沿电路不起作用。然后通过控制第三控制信号和第四控制信号，就可以使得得到的脉冲下降段具有一定的斜率，具体工作原理与上升沿时相同，再次不再赘述。另外通过调节第三控制信号和第四控制信号的时序，还可以调节脉冲下降段斜率的大小。上述方案仅描述了一个上升沿和一个下降沿过程，即一个脉冲信号，并且该脉冲信号的顶部具有一个平稳电平，而在上升段和下降段均具有一定的斜率，使得脉冲信号的波形类似梯形。所以使用本申请实施例提供的该斜率控制电路，最终可以得到一个梯形脉冲。实施例二 为了更好地调节第一、二、三、四控制信号的时序，在本申请实施例一的基础上，该脉冲斜率控制电路还可以包括两个驱动芯片第一驱动芯片8和第二驱动芯片9。图2为本申请实施例提供的另一种脉冲斜率控制电路的电路结构示意图。如图2所示，在该脉冲斜率控制电路中第一驱动芯片8和第二驱动芯片9的2脚和3脚分别作为两个输入端，并且第一驱动芯片8的7脚与第一充电电路2的控制端相连接，5脚与第二充电电路5的控制端相连接；第二驱动芯片9的7脚与第一功率开关1的第二控制端相连接，5脚与第二功率开关4的第二控制端相连接。第一驱动芯片8和第二驱动芯片9用于进行控制信号的电平转换，即将3. 3V或5V 逻辑输入转换成高电压值的电平信号，转换前后的信号极性相同。另外驱动芯片还可以检测VS电压并产生VB电压，其中VB = VS+15V。通过驱动芯片，可以实现通过程序控制脉冲信号的斜率及其它参数。在本申请实施例中，驱动芯片采用顶2101芯片，此外本领域普通技术人员应该知道，驱动芯片还可以采用其他芯片来实现，采用顶2101芯片只是本申请的一个实施例，不应构成对本申请的限制。由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该斜率控制电路，将电容与功率开关中的MOSFET管的控制端相连接，通过控制输入电路中的第一、二、三、四控制信号的电平变化，可以得到脉冲信号，并且通过调节第一控制信号和第二控制信号的时序，控制第一电容的充放电情况，进而可以调节脉冲信号上升段的斜率；调节第三控制信号和第四控制信号的时序，控制第二电容的充放电情况，进而可以调节脉冲信号下降段的斜率，即得到的脉冲为梯形脉冲。因此当使用该斜率控制电路作用于压电式喷头时，其产生的梯形脉冲可以使得喷头的喷墨量更加均勻，提高喷绘质量。以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种脉冲斜率控制电路，其特征在于，包括第一功率开关(1)、第一电容(C2)、第一充电电路O)、第一稳压电路(3)、第二功率开关0)、第二电容(C4)、第二充电电路(5)、第二稳压电路(6)和直流电源，其中所述第一功率开关(1)的第二端与第二功率开关的第一端相连接，所述第一功率开关(1)的第一端作为电压输入端，第二端作为电压输出端，且所述第二功率开关(4)的第二端接地；所述第一功率开关(1)的第一端与第一控制端之间连接有所述第一电容(C2)，所述第一功率开关(1)的第二控制端输入有第一控制信号；所述第一充电电路( 一端连接在所述第一电容(以)与第一功率开关(1)第一控制端的连接点上，另一端与直流电源相连接， 且所述第一充电电路⑵的控制端输入有第二控制信号；所述第一稳压电路⑶位于所述第一功率开关(1)的第一控制端与第二端之间；所述第二功率开关的第一端与第一控制端之间连接有所述第二电容(C4)，所述第二功率开关的第二控制端输入有第三控制信号；所述第二充电电路( 一端连接在所述第二电容(C4)与第二功率开关(4)第一控制端的连接点上，另一端与直流电源相连接， 且所述第二充电电路(5)的控制端输入有第四控制信号；所述第二稳压电路(6)位于所述第二功率开关的第一控制端与第二端之间。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一功率开关(1)包括第一MOSFET 管(Q9)和第一三极管(Ql)，其中所述第一 MOSFET管0^9)的漏极作为第一功率开关(1)的第一端，源极作为第一功率开关(1)的第二端，所述第一 MOSFET管0^9)的栅极作为第一功率开关(1)的第一控制端；所述第一三极管Oil)的集电极与所述第一 MOSFET管0^9)的栅极相连接，发射极与所述第一 MOSFET管0^9)的源极相连接，基极作为第一功率开关(1)的第二控制端。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一充电电路( 包括第三三极管 (Q3)、第四三极管(Q4)和第五三极管(Q5)，其中所述第三三极管O )的发射极与直流电源相连接，基极作为所述第一充电电路(2)的控制端；所述第四三极管OH)的基极和发射极连接在一起，且发射极与所述第三三极管0^3) 的集电极相连接；所述第五三极管的基极与所述第四三极管OH)的集电极相连接，发射极与第四三极管OH)基极相连接，集电极连接第一功率开关(1)的第一控制端。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二功率开关(4)包括第二MOSFET 管(QlO)和第二三极管(Q2)，其中所述第二MOSFET管ΟΠΟ)的漏极作为第二功率开关(4)的第一端，源极作为第二功率开关的第二端，栅极作为第二功率开关的第一控制端；所述第二三极管0^2)的集电极与所述第二 MOSFET管ΟΠΟ)的栅极相连接，发射极与所述第二 MOSFET管oao)的源极相连接，基极作为第二功率开关的第二控制端。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第二充电电路( 包括第六三极管 (Q6)、第七三极管(Q7)和第八三极管(Q8)，其中所述第六三极管0^6)的发射极与直流电源相连接，基极作为所述第二充电电路(5)的控制端；所述第七三极管0^7)的基极和发射极连接在一起，且发射极与所述第六三极管0^6) 的集电极相连接；所述第八三极管0^8)的基极与所述第七三极管0^7)的集电极相连接，发射极与第七三极管0^7)基极相连接，集电极连接第二功率开关的第一控制端。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一稳压电路C3)和第二稳压电路 (6)均由电阻和稳压管相并联组成。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述稳压管为IOV稳压管。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，进一步包括第一驱动芯片(8)和第二驱动芯片(9)，其中所述第一驱动芯片(8)和第二驱动芯片(9)的2脚和3脚分别作为两个输入端，并且所述第一驱动芯片(8)的7脚与所述第一充电电路( 的控制端相连接，5脚与所述第二充电电路(5)的控制端相连接；所述第二驱动芯片(9)的7脚与所述第一功率开关(1)的第二控制端相连接，5脚与所述第二功率开关的第二控制端相连接。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第一驱动芯片(8)和第二驱动芯片 (9)为 IR2101 芯片。
专利摘要本申请公开了一种脉冲斜率控制电路包括第一功率开关、第一电容、第一充电电路、第一稳压电路、第二功率开关、第二电容、第二充电电路和第二稳压电路，其中第一功率开关的第二端与第二功率开关的第一端相连接，第一功率开关的第一端作为电压输入端，第二端作为电压输出端；第一电容连接在第一功率开关的第一端与第一控制端之间；第二电容连接在第二功率开关第一端与第一控制端之间。该脉冲斜率控制电路，通过控制第一电容、第二电容的充放电情况分别控制第一功率开关、第二功率开关的导通或关闭，进而可以调节脉冲信号上升段或下降段的斜率，使得得到的脉冲为梯形脉冲。当该梯形脉冲作用于喷头时，可以使喷头的喷墨量更加均匀，提高喷绘质量。
文档编号H02M9/04GK201966826SQ20102066684
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者张开飞, 李力, 江洪 申请人:深圳市润天智图像技术有限公司