一种占空比降频跟随驱动电路的制作方法

本技术涉及电路散热，特别是一种占空比降频跟随驱动电路。

背景技术：

1、光伏充电控制器、微型逆变器、led照明驱动器、电视机背光驱动等类产品当前市场火爆，此类产品通常使用boost升压电路作为功率部分的主电路，根据其选择的控制方式通常可分类为数字电源和模拟电源；其中数字电源采用dsp或者单片机作为核心，通过编写软件控制，智能化高；而模拟电源通常以模拟pwm芯片作为控制核心，功能较为简单。因此，该类产品功率通常较大，发热严重，使用自然风降温的方法时，需要加大功率器件的冗余设计及散热器体积，出于成本考虑，通常在产品内部内置风扇使用强迫风冷的降温方式。

2、而在产品内部内置风扇使用强迫风冷的降温方式则存在以下两种情况：

3、1、使用模拟芯片控制时，电路结构简单成本低，但不智能，通常电路工作时不管功率大小都满转速驱动风扇；其缺点在于：①负载轻时效率低，能源浪费；②一直满转速风扇噪声大，风扇使用寿命低。

4、2、使用dsp或单片机方案时，通常要通过热敏电阻采样关键器件温度，经过软件逻辑判断最终控制风扇的实际转速；该方案可以实现智能调速，但至少需要用到芯片一个ad采样端口和一个io端口，且需要软件增加控制逻辑。其缺点在于：①当控制芯片的引脚资源不够、软件空间不足时无法实现智能调速；②整体系统成本昂贵。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种占空比降频跟随驱动电路，可跟随第一pwm驱动信号，生成占空比不变、频率降低的第二pwm驱动信号。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种占空比降频跟随驱动电路，包括boost功率模块、占空比降频跟随模块和冷却模块；所述占空比降频跟随模块的第一输入端用作外接第一pwm驱动信号，所述占空比降频跟随模块的第一输入端、第二输入端以及所述boost功率模块的输入端电连接，所述占空比降频跟随模块的输出端和所述冷却模块的输入端电连接；

4、所述boost功率模块根据外接的所述第一pwm驱动信号进行工作；

5、所述占空比降频跟随模块用于对外接的所述第一pwm驱动信号进行降频处理并保持占空比不变，生成第二pwm驱动信号；

6、所述冷却模块根据接收的所述第二pwm驱动信号进行工作。

7、进一步的，所述占空比降频跟随模块包括充放电选择单元、充放电单元和降频单元；所述充放电选择单元的第一输入端用作所述占空比降频跟随模块的第一输入端，所述充放电单元的输入端用作所述占空比降频跟随模块的第二输入端，所述降频单元的输出端用作所述占空比降频跟随模块的输出端；

8、所述充放电选择单元的第二输入端和所述降频单元的第一ct端电连接，所述充放电选择单元的控制端和所述充放电单元的控制端电连接，所述充放电单元的sw_on端和所述降频单元的sw_on端电连接，所述充放电单元的th端和所述降频单元的th端电连接，所述充放电单元的tl端和所述降频单元的tl端电连接，所述充放电选择单元的电源端和所述降频单元的第二ct端接5v电源，所述充放电单元的gnd端和所述降频单元的gnd端接地；

9、所述充放电选择单元接收所述第一pwm驱动信号和ct信号，生成充电信号和放电信号；当所述ct信号为高电平时，控制所述充放电单元为充电模式，当所述ct信号为低电平时，控制所述充放电单元为放电模式；

10、所述充放电单元用于接收所述第一pwm驱动信号和所述ct信号，当为充电模式且所述ct信号为高电平时，生成积分充电信号，当为放电模式且所述ct信号为低电平时，生成积分放电信号；

11、所述降频单元用于接收所述积分充电信号或所述积分放电信号，生成所述第二pwm驱动信号和所述ct信号；当接收到所述积分充电信号时，所述第二pwm驱动信号为高电平，且当所述积分充电信号上升至所述降频单元的内置th监控值时，所述第二pwm驱动信号翻转为低电平；当接收到所述积分放电信号时，所述第二pwm驱动信号为低电平，且当所述积分放电信号下降至所述降频单元的内置tl监控值时，所述第二pwm驱动信号翻转为高电平；所述ct信号的电平和所述第二pwm驱动信号的电平相同。

12、进一步的，所述降频单元包括ne555芯片u1、电容cb1、电容cb2和电阻r1；所述ne555芯片u1的7引脚用作所述降频单元的第一ct端和sw_on端，所述电阻r1的一端用作所述降频单元的第二ct端，所述ne555芯片u1的6引脚用作所述降频单元的th端，所述ne555芯片u1的2引脚用作所述降频单元的tl端，所述ne555芯片u1的3引脚用作所述降频单元的输出端，所述ne555芯片u1的1引脚用作所述降频单元的gnd端；

13、所述ne555芯片u1的7引脚和所述电阻r1的另一端电连接，所述ne555芯片u1的4引脚、所述ne555芯片u1的4引脚和所述电容cb1的一端均外接5v电源，所述电容cb1的另一端接地，所述ne555芯片u1的5引脚和所述电容cb3的一端电连接，所述电容cb3的另一端接地。

14、进一步的，所述充放电单元包括电阻r9、电阻r10、电阻r11、电容cb2、二极管db2、二极管db3和mos二极管q3；所述电阻r9的一端用作所述充放电单元的控制端，所述电阻r9的另一端用作所述充放电单元的th端，所述二极管db3的阳极用作所述充放电单元的输入端，所述电阻r10的一端用作所述充放电单元的tl端，所述mos二极管q3的栅极用作所述充放电单元的sw_on端，所述mos二极管q3的源极用作所述充放电单元的gnd端；

15、所述电阻r9的另一端和所述二极管db2的阴极电连接，所述二极管db2的阳极、所述电容cb2的一端均和所述电阻r10的一端电连接，所述电阻r10的另一端和所述二极管db3的阴极电连接，所述电容cb2的另一端和所述mos二极管q3的漏极电连接，所述mos二极管q3的栅极和所述电阻r11的一端电连接，所述mos二极管q3的源极和所述电阻r11的另一端电连接；

16、当所述ct信号为高电平，所述mos二极管q3导通；当所述ct信号为低电平，所述mos二极管q3截止。

17、进一步的，所述电阻r9和所述电阻r10的阻值相等，所述第二pwm驱动信号的频率f、所述电阻r9、所述电阻r10和所述电容cb2的数值之间的关系为：t＝0.693*r9(或r10)*cb2，f＝1/t，其中t为第二pwm驱动信号输出周期。

18、进一步的，所述充放电选择单元包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、三极管qm1和三极管qm2；所述电阻r2的一端用作所述充放电选择单元的电源端，所述电阻r5的一端用作所述充放电选择单元的第一输入端，所述三极管qm2的发射极用作所述充放电选择单元的第二输入端，所述三极管qm3的集电极用作所述充放电选择单元的控制端；

19、所述电阻r2的另一端、所述电阻r3的一端均和所述三极管qm1的集电极电连接，所述电阻r5的另一端、所述电阻r6的一端均和所述三极管qm1的基极电连接，所述电阻r6的另一端和所述三极管qm1的发射极接地，所述电阻r3的另一端、所述电阻r4的一端均和所述三极管qm2的基极电连接，所述三极管qm2的发射极和所述电阻r4的另一端电连接。进一步的，所述boost功率模块包括电阻r7、电阻r8和mos二极管q2；所述mos二极管q2的漏极用作驱动后续电路，所述电阻r7的一端用作所述boost功率模块的输入端；

20、所述电阻r7的另一端、所述电阻r8的一端均和所述mos二极管q2的栅极电连接，所述电阻r8的另一端和所述mos二极管q2的源极接地。

21、进一步的，所述冷却模块包括电阻r12、电阻r13、mos二极管q1、二极管db1和负载t1；所述电阻r12的一端用作所述冷却模块的输入端；所述电阻r12的另一端、所述电阻r13的一端均和所述mos二极管q1的栅极电连接，所述mos二极管q1的源极和所述电阻r13的另一端接地，所述mos二极管q1的漏极、所述二极管db1的阳极均和所述负载t1的一端电连接，所述二极管db1的阴极和所述负载t1的另一端接12v电源。

22、本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过占空比降频跟随模块接收驱动boost功率模块1的第一pwm驱动信号进行降频处理，生成低频率且保持占空比不变的第二pwm驱动信号来驱动冷却模块3，从而实现占空比降频及跟随第一pwm驱动信号，保证第二pwm驱动信号是根据boost功率模块的损耗发热情况来匹配相应的冷却模块的工作效率的，达到减少能源浪费及冷却模块的噪音，延长冷却模块中冷却装置的使用寿命，且无需占用控制芯片的引脚资源的目的。