脉冲斜率控制电路的制作方法

xiaoxiao2020-9-11  8

专利名称:脉冲斜率控制电路的制作方法
脉冲斜率控制电路技术领域
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。
技术背景
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。发明内容
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
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。
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。
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。8
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。
全文摘要
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H02M9/04GK102035426SQ201010594330
公开日2011年4月27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

最新回复(0)