一种基于pwm双占空比切换的节能驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种驱动电路，尤其是一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路。
【背景技术】
[0002]在所有的电子、电气和机电行业中，对于继电器、电磁阀、螺旋管等类似性质的负载的驱动是普遍存在的，但是驱动控制又会带来较大的能量耗用。在全社会都在关注低碳生活和生产的今天，能够在保证功能的前提下更为有效的利用好每一份能量就变得更具现实意义了。常规的驱动技术，一般是在参考驱动对象的额定电参数为设计的出发点的，驱动是占空比为100%。但是，上述驱动对象普遍存在着启动时需要的驱动功率大，而维持需要的功率小的特点。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有的常规驱动技术工作时耗能大的不足，提供一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，通过双占空比的切换，电路在启动时用较高的占空比进行驱动，维持时用较低的占空比来完成，在完成驱动的同时实现了节能、降耗、低碳的优点。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，包括输入单元、高低占空比切换单元和驱动单元；所述输入单元产生高、低占空比的PWM波信号和控制信号并将高、低占空比的PWM波信号和控制信号发送到高低占空比切换单元；所述高低占空比切换单元接收输入单元的信号并进行高、低占空比的切换及将切换后的PWM波信号发送给驱动单元；所述驱动单元与负载连接并完成对负载的驱动。
[0006]作为优选，所述输入单元采用ATMEGA128芯片Ul。
[0007]作为优选，所述高低占空比切换单元包括三极管Ql，电阻R1、R2、R3，电容Cl，三态门电路U2、U3，以及异或门电路U4 ;输入单元Ul的15引脚与三态门电路U2的2引脚相连，三态门电路U2的3引脚与三态门电路U3的6引脚相连，三态门电路U2的3引脚和三态门电路U3的6引脚共同与驱动单元的电阻R4的一端相连；输入单元Ul的5引脚与三态门电路U3的5引脚相连，输入单元Ul的11引脚与异或门电路U4的I引脚、电阻Rl和电阻R3的一端相连，电阻Rl的另一端与三极管Ql的基极相连，三极管Ql的发射极与地相连，三极管Ql的集电极与电阻R2和电容Cl的一端相连，电阻R2和电容Cl并联，电阻R2和电容Cl的另一端与电阻R3的另一端、异或门电路U4的2引脚和三态门电路U3的4引脚相连，异或门电路U4的3引脚与三态门电路U2的I引脚相连。
[0008]作为优选，所述驱动单元包括电阻R4、三极管Q2、二极管Dl和负载连接器J1，所述电阻R4 —端连接高低占空比切换单元，另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极分别连接负载连接器Jl的端子2和二极管Dl的阳极，发射极接地，二极管Dl的阴极和负载连接器Jl的端子I共同连接到电压VDD，负载连接器Jl与负载连接。
[0009]作为优选，所述三态门电路U2和三态门电路U3采用74HC126芯片。
[0010]作为优选，所述异或门电路U4采用74HC86芯片。
[0011]实用新型的有益效果是:
[0012]常规驱动技术是基于被驱动对象的额定电参数设计的，驱动和维持时的占空比均为100%，因此，耗能较大。而本实用新型针对驱动对象普遍存在着启动时需要的驱动功率大，而维持需要的功率小的特点，通过双占空比的切换，电路在启动时用较高的占空比进行驱动，维持时用较低的占空比来完成，在完成驱动的同时实现了节能、降耗、低碳的优点。本实用新型在保证性能优异的驱动功能基础上，电路实现简单易行且费效比较低。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构方框图。
[0014]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
[0016]如图1所示，本实用新型包括输入单元001、高低占空比切换单元002和驱动单元
003;输入单元001产生高、低占空比的PWM波信号和控制信号并将高、低占空比的PWM波信号和控制信号发送给高低占空比切换单元；高低占空比切换单元002接收输入单元的PWM信号，进行高、低占空比PWM的切换并将切换后的PWM波信号发送给驱动单元；驱动单元003与负载连接并完成对负载的驱动。
[0017]如图2所示，输入单元001采用ATMEGA128芯片。
[0018]高低占空比切换单元002包括三极管Q1，电阻R1、R2、R3，电容Cl，三态门电路U2和U3、异或门电路U4。具体的连接关系是:U1的15引脚与U2的2引脚相连，U2的3引脚与U3的6和驱动单元的R4的一端相连，Ul的5引脚与U3的5引脚相连，Ul的11引脚与U4的I引脚和电阻Rl和R3的一端相连，电阻Rl的另一端与三极管的基极相连，三极管的发射极与地相连，三极管的集电极与电阻R2和电容Cl的一端相连，电阻R2和电容Cl的另一端与电阻R3的另一端、U4的2引脚和U3的4引脚相连。三态门电路U2和三态门电路U3采用74HC126芯片、异或门电路U4采用74HC86芯片。
[0019]驱动单元003包括电阻R4、三极管Q2、二极管Dl和负载连接器Jl，所述电阻R4 —端连接高低占空比切换单元，另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极分别连接负载连接器Jl的端子2和二极管Dl的阳极，发射极接地，二极管Dl的阴极和负载连接器Jl的端子I共同连接到电压VDD，负载连接器Jl与负载连接。
[0020]本实用新型的工作流程为:电路工作的先决条件是Ul的15引脚和5引脚分别先输出高和低占空比PWM信号；U1的11引脚为低电平时，由于三极管Ql工作在截止态，因此，U4的I和2引脚均为低电平，则U4的3引脚输出低电平，则三态门U2的I引脚为低电平，从而使U2的3引脚输出高阻态，同样原因三态门U3的4引脚为低电平，从而使U3的6引脚输出高阻态，因此，驱动电路工作在退出驱动状态；U1的11引脚为高电平时，短时间内，电阻R3为电容Cl充电使得U3的4引脚低电平使得U3的6引脚输出高阻态，而U4的I引脚为高电平、U4的2引脚均为低电平，则U4的3引脚输出高电平，则三态门U2的I引脚为高电平，从而使U2的3引脚输出高占空比的PWM波(进行驱动)，稍后，U4的I和2引脚均为高电平，则U4的3引脚输出低电平，则三态门U2的I引脚为低电平，从而使U2的3引脚输出高阻态，由于电阻R3为电容Cl充电使得U3的4引脚高电平使得U3的6引脚输出低占空比的PWM波(进行维持)。
[0021]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，其特征在于:包括输入单元、高低占空比切换单元和驱动单元；所述输入单元产生高、低占空比的PWM波信号和控制信号并将高、低占空比的PWM波信号和控制信号发送到高低占空比切换单元；所述高低占空比切换单元接收输入单元的信号并进行高、低占空比的切换及将切换后的PWM波信号发送给驱动单元；所述驱动单元与负载连接并完成对负载的驱动。
2.根据权利要求1所述的一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，其特征在于:所述输入单元采用ATMEGA128芯片Ul。
3.根据权利要求2所述的一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，其特征在于:所述高低占空比切换单元包括三极管Ql，电阻R1、R2、R3，电容Cl，三态门电路U2、U3，以及异或门电路U4 ;输入单元Ul的15引脚与三态门电路U2的2引脚相连，三态门电路U2的3引脚与三态门电路U3的6引脚相连，三态门电路U2的3引脚和三态门电路U3的6引脚共同与驱动单元的电阻R4的一端相连；输入单元Ul的5引脚与三态门电路U3的5引脚相连，输入单元Ul的11引脚与异或门电路U4的I引脚、电阻Rl和电阻R3的一端相连，电阻Rl的另一端与三极管Ql的基极相连，三极管Ql的发射极与地相连，三极管Ql的集电极与电阻R2和电容Cl的一端相连，电阻R2和电容Cl并联，电阻R2和电容Cl的另一端与电阻R3的另一端、异或门电路U4的2引脚和三态门电路U3的4引脚相连，异或门电路U4的3引脚与三态门电路U2的I引脚相连。
4.根据权利要求3所述的一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，其特征在于:所述驱动单元包括电阻R4、三极管Q2、二极管Dl和负载连接器Jl，所述电阻R4 —端连接高低占空比切换单元，另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极分别连接负载连接器Jl的端子2和二极管Dl的阳极，发射极接地，二极管Dl的阴极和负载连接器Jl的端子I共同连接到电压VDD，负载连接器Jl与负载连接。
5.根据权利要求3所述的一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，其特征在于:所述三态门电路U2和三态门电路U3采用74HC126芯片。
6.根据权利要求3所述的一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，其特征在于:所述异或门电路U4采用74HC86芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PWM双占空比切换的节能驱动电路，包括输入单元、高低占空比切换单元和驱动单元；所述输入单元产生高、低占空比的PWM波信号和控制信号并将高、低占空比的PWM波信号和控制信号发送到高低占空比切换单元；所述高低占空比切换单元接收输入单元的信号并进行高、低占空比的切换及将切换后的PWM波信号发送给驱动单元；所述驱动单元与负载连接并完成对负载的驱动。本实用新型通过双占空比PWM的切换，电路在启动时用较高的占空比PWM进行驱动，维持时用较低的占空比PWM来完成，在完成驱动的同时实现了节能、降耗、低碳的优点。
【IPC分类】H03K3-017
【公开号】CN204408293
【申请号】CN201520106413
【发明人】阎予民, 崔婷婷, 陈川川, 王红英, 闫文涛
【申请人】河南辉瑞生物医电技术有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月14日