[發明專利]一種脈寬調制輸出可調電壓電路及其使用方法

在審

• 申請號: 202011035685.5
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112260669A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 虞峰;毛健;楊金義
• 申請（專利權）人: 南京物聯傳感技術有限公司
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種脈寬調制輸出可調電壓電路，其特征在于，包括信號整形電路、信號轉換電路、信號放大電路和SOC控制器，

所述信號整形電路用于將電源輸入電壓VCC轉換成系統電源VCC1，給SOC控制器及電阻供電；

所述信號轉換電路用于將電源輸入電壓轉換成一組負電源-VCC2，給運算放大器負電源供電；

所述信號放大電路用于將由信號整形電路、信號轉換電路輸出的電壓經信號放大電路放大后，得到的電壓，所述電壓為0-VCC1；

所述電壓值與PWM的占空比正相關。

2.根據權利要求1所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路，其特征在于，所述信號放大電路包含電阻R1、電阻R2和運算放大器U1，所述電阻R1一端連接地線GND，

所述電阻R1的另一端連接運算放大器U1信號輸入負極，

所述電阻R2連接運算放大器U1的信號輸入負極，所述電阻R2的另一端連接運算放大器U1的另一端串聯，

所述運算放大器的電源正極連接電源一端VCC，

所述運算放大器的電源負極連接電源電路2的電源另一端-VCC2。

3.根據權利要求2所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路其特征在于，將輸入的電壓信號放大，放大倍數由R1和R2決定，

其中，所述放大倍數為1+R2/R1，且

（1+R2/R1）*VCC1VCC。

4.根據權利要求1所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路，其特征在于，所述信號轉換電路包換電阻R3、電阻R4、電容C1和電容C2，所述電阻R3的一端為信號輸入連接MOS管Q1的D極的另一端電性連接，所述電阻R3的另一端和電容C1以及電阻R4的一端電性連接，所述電容C1的另一端與系統地信號GND電性連接，所述電阻R4的另一端與電容C2的一端以及運算放大器的一端串聯連接。

5.根據權利要求4所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路其特征在于，所述C1、C2為nF級陶瓷電容，R3、R4為10K歐姆級電阻，所述MOS管Q1為增強型N溝道絕緣柵型場效應管。

6.根據權利要求4所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路，其特征在于，由2組RC電路組成，將前端脈沖信號轉換成穩定的直流電壓信號。

7.根據權利要求1所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路，其特征在于，所述信號整形電路包含電阻R5、電阻R6和MOS管Q1，所述R5的一端與系統電源VCC1連接，

所述電阻R5的另一端與MOS管Q1的D極連接，R6一端與系統電源VCC1連接，R6一端與所述MOS管Q1的G極連接，且所述G極作為PWM信號山一端，MOS管Q1的S極與系統地連接。

8.根據權利要求7所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路，其特征在于，所述SOC控制器輸出脈沖信號的零電平進行調整，所述MOS管Q1的內阻為毫歐級，且經過電阻R5的限流，所述電阻R5為千歐，產生的電流通過MOS管Q1的DS極電流，所述電流為毫安級，所述電壓V1為微伏級。

9.根據權利要求1所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路，其特征在于，將SOC控制器由內部的硬件定時器輸出一個脈寬脈沖信號。

10.根據權利要求1-9所述的一種脈寬調制輸出可調電壓電路的使用方法，包括如下步驟：

S1：SOC控制器的脈沖信號長度，需100的倍數，實現提高輸出精度，且默認是高電平輸出；

S2：脈寬信號經信號整形電路，脈寬信號為低電平時，MOS管Q1截止，整形電路輸出高電平，脈寬信號為高電平時，MOS管Q1導通，整形電路輸出低電平；

S3：整形后的脈寬信號V1，經2階RC濾波電路，將整形后的脈寬信號轉換成沒有紋波的標準直流電平V2，V2隨著脈寬低電平的占比增加而增加，且V2最大值小于VCC1；

S4：標準直流電平V2經運算放大器后，信號放大為（1+R2/R1）*V2倍，輸出Vout，且Vout最大值小于VCC。