[发明专利]一种脉宽调制输出可调电压电路及其使用方法在审
申请号: | 202011035685.5 | 申请日: | 2020-09-28 |
公开(公告)号: | CN112260669A | 公开(公告)日: | 2021-01-22 |
发明(设计)人: | 虞峰;毛健;杨金义 | 申请(专利权)人: | 南京物联传感技术有限公司 |
主分类号: | H03K7/08 | 分类号: | H03K7/08 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 211100 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 脉宽调制 输出 可调 电压 电路 及其 使用方法 | ||
1.一种脉宽调制输出可调电压电路,其特征在于,包括信号整形电路、信号转换电路、信号放大电路和SOC控制器,
所述信号整形电路用于将电源输入电压VCC转换成系统电源VCC1,给SOC控制器及电阻供电;
所述信号转换电路用于将电源输入电压转换成一组负电源-VCC2,给运算放大器负电源供电;
所述信号放大电路用于将由信号整形电路、信号转换电路输出的电压经信号放大电路放大后,得到的电压,所述电压为0-VCC1;
所述电压值与PWM的占空比正相关。
2.根据权利要求1所述的一种脉宽调制输出可调电压电路,其特征在于,所述信号放大电路包含电阻R1、电阻R2和运算放大器U1,所述电阻R1一端连接地线GND,
所述电阻R1的另一端连接运算放大器U1信号输入负极,
所述电阻R2连接运算放大器U1的信号输入负极,所述电阻R2的另一端连接运算放大器U1的另一端串联,
所述运算放大器的电源正极连接电源一端VCC,
所述运算放大器的电源负极连接电源电路2的电源另一端-VCC2。
3.根据权利要求2所述的一种脉宽调制输出可调电压电路其特征在于,将输入的电压信号放大,放大倍数由R1和R2决定,
其中,所述放大倍数为1+R2/R1,且
(1+R2/R1)*VCC1VCC。
4.根据权利要求1所述的一种脉宽调制输出可调电压电路,其特征在于,所述信号转换电路包换电阻R3、电阻R4、电容C1和电容C2,所述电阻R3的一端为信号输入连接MOS管Q1的D极的另一端电性连接,所述电阻R3的另一端和电容C1以及电阻R4的一端电性连接,所述电容C1的另一端与系统地信号GND电性连接,所述电阻R4的另一端与电容C2的一端以及运算放大器的一端串联连接。
5.根据权利要求4所述的一种脉宽调制输出可调电压电路其特征在于,所述C1、C2为nF级陶瓷电容,R3、R4为10K欧姆级电阻,所述MOS管Q1为增强型N沟道绝缘栅型场效应管。
6.根据权利要求4所述的一种脉宽调制输出可调电压电路,其特征在于,由2组RC电路组成,将前端脉冲信号转换成稳定的直流电压信号。
7.根据权利要求1所述的一种脉宽调制输出可调电压电路,其特征在于,所述信号整形电路包含电阻R5、电阻R6和MOS管Q1,所述R5的一端与系统电源VCC1连接,
所述电阻R5的另一端与MOS管Q1的D极连接,R6一端与系统电源VCC1连接,R6一端与所述MOS管Q1的G极连接,且所述G极作为PWM信号山一端,MOS管Q1的S极与系统地连接。
8.根据权利要求7所述的一种脉宽调制输出可调电压电路,其特征在于,所述SOC控制器输出脉冲信号的零电平进行调整,所述MOS管Q1的内阻为毫欧级,且经过电阻R5的限流,所述电阻R5为千欧,产生的电流通过MOS管Q1的DS极电流,所述电流为毫安级,所述电压V1为微伏级。
9.根据权利要求1所述的一种脉宽调制输出可调电压电路,其特征在于,将SOC控制器由内部的硬件定时器输出一个脉宽脉冲信号。
10.根据权利要求1-9所述的一种脉宽调制输出可调电压电路的使用方法,包括如下步骤:
S1:SOC控制器的脉冲信号长度,需100的倍数,实现提高输出精度,且默认是高电平输出;
S2:脉宽信号经信号整形电路,脉宽信号为低电平时,MOS管Q1截止,整形电路输出高电平,脉宽信号为高电平时,MOS管Q1导通,整形电路输出低电平;
S3:整形后的脉宽信号V1,经2阶RC滤波电路,将整形后的脉宽信号转换成没有纹波的标准直流电平V2,V2随着脉宽低电平的占比增加而增加,且V2最大值小于VCC1;
S4:标准直流电平V2经运算放大器后,信号放大为(1+R2/R1)*V2倍,输出Vout,且Vout最大值小于VCC。
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