自补偿高精度数字PWM信号产生电路的制作方法

本发明涉及电路，尤其涉及自补偿高精度数字pwm信号产生电路。

背景技术：

1、pwm(pwm:pulse width modulation)电路即脉冲宽度变调电路除了可以监控功率电路的输出状态之外，同时还提供功率元件控制信号，因此广泛应用在高功率转换效率的switching 电源、马达inverter、音响用d 极增幅器、dc-dc converter、ups等各种高功率电路。

2、电路主要包含计算模块、补偿模块、pwm产生模块、dead-band插入模块和占空比精调模块。计算模块将输入的周期数和占空比拆分成粗调系数部分和精调系数部分，然后补偿模块通过对一个时钟周期内的延迟单元数量来计算补偿系数消除误差，但是，从周期、dead-band和占空比等方面解决了现有技术中精度低、兼容性低的问题，且利用补偿模块解决标准延迟单元由温差产生的误差问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供自补偿高精度数字pwm信号产生电路，从周期、dead-band和占空比等方面解决了现有技术中精度低、兼容性低的问题，且利用补偿模块解决标准延迟单元由温差产生的误差问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、自补偿高精度数字pwm信号产生电路，包括基于延迟单元和比较电路能够产生高周期精度、高dead-band精度和高占空比精度的pwm波形；

4、包括：计算模块、补偿模块、pwm产生模块、dead-band插入模块和占空比精调模块：

5、计算模块：总线输入的周期和占空比的数值都包含用于粗调的信息和用于精调的信息，计算单元通过公式将输入的周期和占空比转换成粗调需要的时钟周期数和精调需要的延迟单元数，这些数值被补偿模块调整之后用于产生pwm波形使用；

6、补偿模块：由于延迟单元对信号的延迟值会随着工艺和温度的变化而产生变化，所以每次产生pwm波之前需要对精调需要的延迟单元数进行补偿，通过多周期计数法统计多个周期里延迟单元的数值，可以计算出在当前工艺和温度的影响下延迟单元的误差值，然后根据这个误差值推测出当前工艺和温度对延迟单元的影响，计算出周期和占空比的精调部分需要调整的补偿系数，通过补偿模块的补偿，可以最大限度的减少工艺上的误差，同时可以实时的修正温度的变化产生的误差。

7、优选的，计算模块将输入的周期数和占空比拆分成粗调系数部分和精调系数部分。

8、优选的，然后补偿模块通过对一个时钟周期内的延迟单元数量来计算补偿系数消除误差，并利用粗调系数、精调系数和补偿系数产生更为精准的周期精调系数和占空比精调数值。

9、优选的，pwm产生模块利用粗比较电路和精准的周期精调数值产生高周期精度的pwm，dead-band插入模块负责在当前pwm中插入高精度的dead-band。

10、优选的，经过占空比精调模块调整占空比的精度后产生高周期精度高占空比精度的数字pwm波。

11、优选的，pwm产生模块：pwm产生模块通过周期的粗调部分和补偿后的精调部分可以产生高精度的周期，然后利用占空比的整数部分在比较电路中形成一个高精度周期低精度占空比的pwm波。

12、优选的，dead-band插入模块：dead-band插入模块通过补偿模块提供的补偿后的dead-band信息，对当前的pwm波形插入高精度的dead-band。

13、优选的，占空比精调模块：dead-band插入模块通过补偿模块提供的补偿后的占空比精调部分，对占空比进行高精度的调整，最后形成高精度周期高精度占空比的pwm波。

14、本发明至少具备以下有益效果：

15、该电路的优点：使用粗比较电路和标准的延迟单元可以产生高精度pwm波，可以方便片上集成。该电路可以从周期、dead-band和占空比三个方面同时调整pwm波的精度，精度更高且兼容性更强。通过补偿单元可以实时减少标准延迟单元由于工艺和温度产生的误差。

技术特征：

1.自补偿高精度数字pwm信号产生电路，其特征在于，基于延迟单元和比较电路能够产生高周期精度、高dead-band精度和高占空比精度的pwm波形；

2.根据权利要求1所述的自补偿高精度数字pwm信号产生电路，其特征在于，计算模块将输入的周期数和占空比拆分成粗调系数部分和精调系数部分。

3.根据权利要求1所述的自补偿高精度数字pwm信号产生电路，其特征在于，然后通过补偿模块对一个时钟周期内的延迟单元数量来计算补偿系数消除误差，并利用粗调系数、精调系数和补偿系数产生更为精准的周期精调系数和占空比精调数值。

4.根据权利要求3所述的自补偿高精度数字pwm信号产生电路，其特征在于，pwm产生模块利用粗比较电路和精准的周期精调数值产生高周期精度的pwm，dead-band插入模块负责在当前pwm中插入高精度的dead-band。

5.根据权利要求4所述的自补偿高精度数字pwm信号产生电路，其特征在于，经过占空比精调模块调整占空比的精度后产生高周期精度高占空比精度的数字pwm波。

6.根据权利要求1所述的自补偿高精度数字pwm信号产生电路，其特征在于，pwm产生模块：pwm产生模块通过周期的粗调部分和补偿后的精调部分可以产生高精度的周期，然后利用占空比的整数部分在比较电路中形成一个高精度周期低精度占空比的pwm波。

7.根据权利要求6所述的自补偿高精度数字pwm信号产生电路，其特征在于，dead-band插入模块：dead-band插入模块通过补偿模块提供的补偿后的dead-band信息，对当前的pwm波形插入高精度的dead-band。

8.根据权利要求7所述的自补偿高精度数字pwm信号产生电路，其特征在于，占空比精调模块：dead-band插入模块通过补偿模块提供的补偿后的占空比精调部分，对占空比进行高精度的调整，最后形成高精度周期高精度占空比的pwm波。

技术总结
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及自补偿高精度数字PWM信号产生电路，从周期、Dead‑Band和占空比等方面解决了现有技术中精度低、兼容性低的问题，且利用补偿模块解决标准延迟单元由温差产生的误差的问题。自补偿高精度数字PWM信号产生电路，包括计算模块、补偿模块、PWM产生模块、Dead‑Band插入模块和占空比精调模块，计算模块：总线输入的周期和占空比的数值都包含用于粗调的信息和用于精调的信息，计算模块通过公式将输入的周期和占空比转换成粗调需要的时钟周期数和精调需要的延迟单元数，这些数值被补偿模块调整之后用于产生PWM波形使用。本发明电路从周期、Dead‑Band和占空比等方面增加了数字PWM波的精度和兼容性，且利用补偿模块减小标准延迟单元有温差产生的误差。

技术研发人员：徐枝蕃,龙刚
受保护的技术使用者：苏州洪芯集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15