Создание простейшего генератора комплементарных прямоугольных импульсов

Промежутки между импульсами минимизируют потребляемую мощность.

При создании двухтактного импульсного преобразователя мощности или системы управления электродвигателем, может понадобиться генератор импульсов с небольшим мертвым временем между импульсами для минимизации сквозных токов в выходных ключевых транзисторах. Микросхемы управления импульсными преобразователями, как правило, имеют эту функцию, но они обычно работают с замкнутой петлей обратной связи для минимизации количества выводов микросхемы.

При оптимизации выходного ключевого каскада, может понадобиться управление с разомкнутой петлей обратной связи. На рис.1 показано, как можно создать такой генератор всего на двух микросхемах общего назначения. В качестве бонуса на выходе одновременно получаются как сигналы с перекрыванием, для управления P-канальными ключами, так и сигналы без перекрывания для управления N-канальными ключами.



Кликните для увеличения

Вход схемы, Вывод 10 микросхемы IC1, подключен к тактовому генератору IC2F. Немного задержанный и инвертированный сигнал с IC2A поступает на Вывод 9 IC1. Затем, IC1 декодирует оригинальный сигнал и задерживает входной сигнал, чтобы получить необходимые выходные сигналы (Таблица 1). Поскольку IC1 является аналоговым демультиплексором, ее выходы можно установить в состояние с высоким или низким логическим уровнем, соответствующим образом подключив подтягивающие резисторы.

Чтобы задать высокий или низкий уровень сигнала в неактивном состоянии необходимо выводы X или Y или оба сразу подключить к источнику питания или общему проводу. В зависимости от состояния входов A и B микросхемы IC1A, внутренние ключи в микросхеме IC1 замыкаются между выводами X и X0…X и X3, также как и между выводами Y и Y0…Y и Y3. Буферные элементы IC2B…IC2E буферизуют и инвертируют получающийся выходной сигнал. Остающийся логический вентиль можно использовать или как генератор с изменяющейся частотой, или как генератор с изменяющейся скважностью.

Мертвое время устанавливается постоянным резистором R1 и конденсатором C1, не зависимо от частоты и скважности импульсов. В зависимости от характеристик выходного устройства и частоты сигнала, для выходного буфера может потребоваться дополнительная ступень, либо замена буферных логических вентилей на микросхемы MOSFET-драйверов. Схема не критична к значению напряжения питания, но оно должно быть достаточно высоким, чтобы гарантировать, что выходные транзисторы смогут полностью открыться. В общем случае, более высокое напряжение питания позволяет выполнять операции с большей скоростью.

Серия микросхем MC14xxx является той же самой, что и серия CD4xxx. Если необходима работа на более высокой частоте при низком напряжении питания, то можно использовать микросхемы серии 74HC4xxx. Все эти микросхемы выпускаются рядом производителей, включая Texas Instruments и ON Semiconductor.

Терраэлектроника

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Изучить, как схемотехническое решение - полезно. Следует иметь ввиду, что выпускаются полностью завершённые микросхемы драеверов (IR21... ) полностью выполняющие описаную функцию.
  • MC14584 - это действительно 6 инверторов со Шмиттом, а CD4584 - совсем другое. Аффтар жжот.