[实用新型]一种PWM转换模拟电压信号电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号转换电路领域，特别是涉及一种PWM转换模拟电压信号电路。

背景技术

在机器人或者AGV（自动运输小车）以及其他工业控制领域，其运动控制对于其产品性能指标其决定性作用，而运动一般指电机控制。常见的电机驱动器一般有PWM（脉宽调制技术）和模拟电压控制，PWM方式为数字调速，其精度较高。而市场上驱动器控制方式，有PWM控制方式和模拟电压信号接口，而德国日本经典驱动器通常为模拟量输出。且在测调发现PWM输出不好做数据采集，如果以模拟电压信号输出则便于采样和采集。

一般常见PWM转换模拟信号方式为：采用一个MCU通过获取其PWM占空比，接入一个DAC芯片，根据占空比调整输出模拟信号电压。这种方式很占硬件资源，增加了电路的复杂性，降低电路的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种PWM转换模拟电压信号电路，采用无源纯电路方式，完成PWM信号转换为模拟信号，简单可靠，精度高。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种PWM转换模拟电压信号电路，它包括依次连接的PWM波产生单元、积分单元和模拟信号输出单元，所述积分单元包括一个一阶积分电路或者多个依次连接的一阶积分电路。

进一步的，所述一阶积分电路包括由电阻R和电容C组成的RC滤波电路，电阻R的一端与一阶积分电路的输入端连接，电阻R的另一端分别与电容C和一阶积分电路的输出端连接，电容C还与地对接。

优选的，所述积分单元包括一次一阶积分电路和二次一阶积分电路，一次一阶积分电路包括电阻R1和电容C1，二次一阶积分电路包括电阻R2和电容C2，电阻R1的一端与一次一阶积分电路的输入端连接，电阻R1的另一端分别与电容C1和电阻R2连接，电阻R2还分别与电容C2和二次一阶积分电路的输出端连接，电容C1和电容C2均与地对接。

进一步的，所述电阻R1的阻值小于电阻R2的阻值，电容C1的容值小于电容C2的容值。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，PWM波产生单元输出PWM波，经过一次一阶积分电路后将PWM波积分变换为锯齿波；然后经过二次一阶积分电路后，变换为二次方曲线波形，加大积分效果，对应其频率，这样输出为模拟信号。本实用新型采用纯阻容无源器件搭建，与采用DAC芯片的方案相比，资源占用少，价格非常便宜，可靠性高，可很好地应用在机器人、AGV小车以及其它工业控制领域中。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图；

图2为本实用新型中积分单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种PWM转换模拟电压信号电路，它包括依次连接的PWM波产生单元、积分单元和模拟信号输出单元，所述积分单元包括一个一阶积分电路或者多个依次连接的一阶积分电路。

进一步的，所述一阶积分电路包括由电阻R和电容C组成的RC滤波电路，电阻R的一端与一阶积分电路的输入端连接，电阻R的另一端分别与电容C和一阶积分电路的输出端连接，电容C还与地对接。

优选的，如图2所示，所述积分单元包括一次一阶积分电路和二次一阶积分电路，一次一阶积分电路包括电阻R1和电容C1，二次一阶积分电路包括电阻R2和电容C2，电阻R1的一端与一次一阶积分电路的输入端连接，电阻R1的另一端分别与电容C1和电阻R2连接，电阻R2还分别与电容C2和二次一阶积分电路的输出端连接，电容C1和电容C2均与地对接。

进一步的，所述电阻R1的阻值小于电阻R2的阻值，电容C1的容值小于电容C2的容值。例如电阻R1为10KΩ，电阻R2为47KΩ，电容C1为2.2uF，电容C2为10uF。

本实用新型中，PWM波产生单元利用定时器的比较器功能产生输出PWM波，经过一次一阶积分电路后将PWM波积分变换为锯齿波；然后经过二次一阶积分电路后，变换为二次方曲线波形，加大积分效果，对应其频率，这样输出为模拟信号。