CN113422511A - 一种电平调制装置和电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电平调制装置和电机，该装置包括：采样单元、调制单元和输入单元；所述调制单元，包括：第一开关模块和第二开关模块；其中，所述采样单元，被配置为采样待调制设备的基准信号；所述输入单元，被配置为接收使用者输入的输入信号；所述输入信号，是用于控制待调制设备的第一控制信号是否发生电平转换的信号；所述调制单元，被配置为根据所述输入信号的电平高低，通过所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通或关断，实现对所述基准信号的调制，以输出待调制设备的第一控制信号。该方案，通过搭建外围硬件电路，在电机主控芯片无对应的高低电平转换配置能力的情况下，实现正反转切换等功能，扩大电机的适用范围。

Description

一种电平调制装置和电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电平调制装置和电机，尤其涉及一种基于三极管开关的高低电平调制电路和电机。
背景技术
在电机运行过程中，当电机运行需要执行正反转切换等功能时，若电机主控芯片无对应的高低电平转换配置能力，则无法实现正反转切换等功能，影响了电机或需对高低电平电压进行调制的设备的通用性。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电平调制装置和电机，以解决若电机主控芯片无对应的高低电平转换配置能力，则无法实现正反转切换等功能，影响了电机或需对高低电平电压进行调制的设备的通用性的问题，达到通过搭建外围硬件电路，在电机主控芯片无对应的高低电平转换配置能力的情况下，实现正反转切换等功能，扩大电机的适用范围的效果。
本发明提供一种电平调制装置，包括：采样单元、调制单元和输入单元；所述调制单元，包括：第一开关模块和第二开关模块；其中，所述采样单元，被配置为采样待调制设备的基准信号；所述输入单元，被配置为接收使用者输入的输入信号；所述输入信号，是用于控制待调制设备的第一控制信号是否发生电平转换的信号；所述调制单元，被配置为根据所述输入信号的电平高低，通过所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通或关断，实现对所述基准信号的调制，以输出待调制设备的第一控制信号。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：霍尔输入芯片和第一限流模块；直流供电电源，经所述第一限流模块后，连接至所述霍尔输入芯片的电源端；所述霍尔输入芯片的信号输出端，连接至所述调制单元的基准信号输入端；所述采样单元，采样待调制设备的基准信号，包括：所述第一限流模块，被配置为对所述直流供电电源进行限流后，为所述霍尔输入芯片供电；所述霍尔输入芯片，被配置为在所述直流供电电源的供电下，采样待调制设备的磁极的变化速率，作为基准信号，并通过所述霍尔输入芯片的信号输出端，输出至所述调制单元的基准信号输入端。
在一些实施方式中，所述采样单元，还包括：滤波模块；所述滤波模块，被配置为对所述基准信号进行滤波之后，输出至所述调制单元的基准信号输入端。
在一些实施方式中，所述输入单元，包括：二极管模块和第二限流模块；其中，所述输入单元，接收使用者输入的输入信号，包括：使用者输入的输入信号，连接至所述二极管模块的阳极；所述二极管模块的阴极，经所述第二限流模块后，连接至所述调制单元的信号输出端。
在一些实施方式中，所述第一开关模块，包括：第一开关管模块；所述第二开关模块，包括：第二开关管模块；其中，所述第一开关管模块的控制端，连接至所述输入单元的信号输入端；所述第一开关管模块的第一连接端，连接至所述采样单元的信号输出端，还连接至直流供电电源；所述第一开关管模块的第二连接端，连接至所述第二开关管模块的控制端；所述第二开关管模块的第一连接端，连接至所述直流供电电源，并作为所述调制单元的信号输出端，以输出待调制设备的第一控制信号。
在一些实施方式中，所述第一开关管模块，包括：第一开关管、第三限流模块和第四限流模块；其中，所述第三限流模块，设置在所述第一开关管的基极；所述第四限流模块，设置在所述第一开关管的集电极与直流供电电源之间；其中，所述第一开关管的基极，作为所述第一开关管模块的控制端；所述第一开关管的集电极，作为所述第一开关管模块的第一连接端，经所述第四电流模块和第一限流模块后，连接至所述直流供电电源。
在一些实施方式中，所述第二开关管模块，包括：第二开关管、第五限流模块和第六限流模块；其中，所述第五限流模块，设置在所述第二开关管的基极；所述第六限流模块，设置在所述第二开关管的集电极与直流供电电源之间；其中，所述第二开关管的基极，作为所述第二开关管模块的控制端；所述第二开关管的集电极，作为所述第二开关管模块的第一连接端，经所述第六电流模块、第四限流模块和第一限流模块后，连接至所述直流供电电源。
在一些实施方式中，所述调制单元，根据所述输入信号的电平高低，通过所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通或关断，实现对所述基准信号的调制，以输出待调制设备的第一控制信号，包括：在所述输入信号为低电平的情况下，所述第一开关模块和所述第二开关模块均关断，待调制设备的第一控制信号为低电平信号；在所述输入信号为高电平的情况下，若所述基准信号为高电平信号，则所述第一开关模块和所述第二开关模块导通，待调制设备的第一控制信号为低电平信号；若所述基准信号为低电平信号，则所述第一开关模块和所述第二开关模块均关断，待调制设备的第一控制信号为高电平信号。
在一些实施方式中，还包括：参考单元和比较单元；其中，所述参考单元，被配置为提供参考信号；所述比较单元，被配置为以所述参考信号为参考基准，对待调制设备的第一控制信号进行比较，以得到待调制设备的第二控制信号；待调制设备的第二控制信号的控制精度，大于待调制设备的第一控制信号的控制精度。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：以上所述的电平调制装置。
由此，本发明的方案，通过搭建一种基于三极管开关的硬件电路，作为外围硬件电路；在基准信号(如霍尔输出的高低电平)的相位与幅值不变情况下，利用搭建的外围硬件电路对基准信号进行调制(如等幅、限幅、高低电平转换等调制)，使调制后的电平信号可被电机主控芯片识别并完成相应动作(如控制电机正反转的动作)；从而，通过搭建外围硬件电路，在电机主控芯片无对应的高低电平转换配置能力的情况下，实现正反转切换等功能，扩大电机的适用范围。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电平调制装置的一实施例的结构示意图；
图2为一种基于三极管开关的高低电平调制电路的一实施例的结构示意图；
图3为一种基于三极管开关的高低电平转换电路的一实施例的控制流程示意图；
图4为一种基于三极管开关的高低电平转换电路在控制信号FR为低电平时的效果示意图；
图5为一种基于三极管开关的高低电平转换电路在控制信号FR为高电平时的效果示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在电机运行过程中，当电机运行需要执行正反转切换等功能时，相关方案中，是通过主控芯片的内部设置(如软件固化或硬件搭建等设置)，将识别到的基准信号(如霍尔输入芯片的电平等)调制出所需功能的电平信号(如等幅、限幅、高低电平转换等)，进行控制，实现电机的正反转切换。但是，当主控芯片中没有相应的设置(如软件或硬件配置)时，就不能完成电机运行过程中所需的各项功能(如正反转等)的实现。
针对以上问题，相关方案中，使用主控芯片+外部辅助芯片进行软件编程，以完成电机运行过程中所需的各项功能(如正反转等)。但是，另加辅助芯片后，除辅助芯片价格外，还需外搭辅助芯片基本电路，成本较高、且不适宜推广。其中，除软件编程外，不同功能需外搭不同辅助芯片。
另外，搭建硬件电路+主控芯片的方式，相较于软件编程，硬件电路由功率器件、电阻及电容等电气元件组合搭建完成预期功能，成本较低且无需编程，通用范围更广；但硬件电路搭建技术难度大。一些方案中，高低电平信号调制(高低电平转换、幅值)用的控制方式，为软件控制，综合成本较高。
可见，主控芯片+外部辅助芯片进行软件编程完成所需功能的方案中，软件编程需配置软件程序，匹配较复杂；另加辅助芯片后，除辅助芯片价格外，还需外搭辅助芯片基本电路，成本较高、且不适宜推广(除需要软件编程外，不同功能需外搭不同辅助芯片)。
根据本发明的实施例，提供了一种电平调制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该电平调制装置可以包括：采样单元、调制单元和输入单元。采样单元，连接至调制单元。输入单元，也连接至调制单元。所述调制单元，包括：第一开关模块和第二开关模块。
其中，所述采样单元，被配置为采样待调制设备的基准信号。待调制设备，如电机，具体可以是采样电机的基准信号，也可以是采样有周期性(频率)的高低电平信号。
所述输入单元，被配置为接收使用者输入的输入信号。所述输入信号，是用于控制待调制设备的第一控制信号是否发生电平转换的信号。
所述调制单元，被配置为根据所述输入信号的电平高低，通过所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通或关断，实现对所述基准信号的调制，以输出待调制设备的第一控制信号。待调制设备的第一控制信号，可以输入至待调制设备的主控芯片中，主控芯片根据待调制设备的第一控制信号，控制待调制设备的运行过程，如实现电机正反转的切换控制。
由此，当待调制设备如电机运行需要正反转切换等功能，而电机主控芯片内部无对应正反转切换配置(内部软件/内部硬件)时，在霍尔输入芯片输出电平信号的相位与幅值不变情况下，通过外围硬件电路(如基于三极管开关的硬件电路)搭建，可完成对基准信号(如霍尔输入芯片输出的电平信号)进行调制(等幅、限幅、高低电平转换)的功能，使电机完成正反转切换功能，且成本低、结构简单。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：霍尔输入芯片和第一限流模块。霍尔输入芯片，如霍尔IC(IC_LOGIC_HALL)。所述第一限流模块，如电阻R4。直流供电电源，经所述第一限流模块后，连接至所述霍尔输入芯片的电源端，如霍尔IC的1引脚。所述霍尔输入芯片的接地端接地GND。所述霍尔输入芯片的信号输出端，如霍尔IC的3引脚，连接至所述调制单元的基准信号输入端。所述霍尔输入芯片的接地端，接地。
所述采样单元，采样待调制设备的基准信号，包括：
所述第一限流模块，被配置为对所述直流供电电源进行限流后，为所述霍尔输入芯片供电。
所述霍尔输入芯片，被配置为在所述直流供电电源的供电下，采样待调制设备的磁极的变化速率，作为基准信号，并通过所述霍尔输入芯片的信号输出端，输出至所述调制单元的基准信号输入端，具体是输出至所述第一开关模块的集电极。
在一些实施方式中，所述采样单元，还包括：滤波模块，如电容C8。
所述滤波模块，被配置为对所述基准信号进行滤波之后，输出至所述调制单元的基准信号输入端，具体是输出至所述第一开关模块的集电极。
在一些实施方式中，所述输入单元，包括：二极管模块和第二限流模块。二极管模块，如二极管D5。第二限流模块，如电阻R22。
其中，所述输入单元，接收使用者输入的输入信号，包括：使用者输入的输入信号，连接至所述二极管模块的阳极。所述二极管模块的阴极，经所述第二限流模块后，连接至所述调制单元的信号输出端。
在一些实施方式中，所述第一开关模块，包括：第一开关管模块。所述第二开关模块，包括：第二开关管模块。
其中，所述第一开关管模块的控制端，如三极管Q1的基极b，连接至所述输入单元的信号输入端。所述第一开关管模块的第一连接端，如三极管Q1的集电极c，连接至所述采样单元的信号输出端，还连接至直流供电电源。所述第一开关管模块的第二连接端，如三极管Q1的发射极e，连接至所述第二开关管模块的控制端，如三极管Q2的基极b。
所述第二开关管模块的第一连接端，如三极管Q2的集电极c，连接至所述直流供电电源，并作为所述调制单元的信号输出端，以输出待调制设备的第一控制信号。所述第二开关管模块的第而连接端，如三极管Q2的发射极e接地。
这样，本发明的方案，设计一种基于三极管开关的硬件电路，在基准信号(如霍尔输入芯片输出的高低电平)的相位与幅值不变情况下，对基准信号进行调制(如等幅、限幅、高低电平转换等调制)，使调制后的电平信号可被电机主控芯片识别并完成相应动作(如控制电机正反转的动作)。这样，解决了当电机运行有正反转切换功能需求时，电机主控芯片无对应的高低电平转换配置能力(如转换后可实现正反转功能)，即主控芯片不能将识别的基准信号(如霍尔输入芯片的电平等)调制成所需功能(如正反转)对应的电平信号(如等幅、限幅、高低电平转换等)进行控制的问题。
相关方案中，采用软件编程加辅助芯片的解决方案，成本高、且通用性差。而本发明的方案，采用低成本硬件搭建，无需软件编程，且不需要加辅助芯片，通过三极管匹配电阻即可完成等幅、限幅、高低电平转换等功能，成本较(软件编程+辅助芯片)大幅降低、且通用性强。
在一些实施方式中，所述第一开关管模块，包括：第一开关管、第三限流模块和第四限流模块。第一开关管，如开关管Q1。第三限流模块，如电阻R3。第四限流模块，如电阻R6。
其中，所述第三限流模块，设置在所述第一开关管的基极。所述第四限流模块，设置在所述第一开关管的集电极与直流供电电源之间。所述第一开关管的基极，作为所述第一开关管模块的控制端。所述第一开关管的集电极，作为所述第一开关管模块的第一连接端，经所述第四电流模块和第一限流模块后，连接至所述直流供电电源。
在一些实施方式中，所述第二开关管模块，包括：第二开关管、第五限流模块和第六限流模块。第二开关管，如开关管Q2。第五限流模块，如电阻R23。第六限流模块，如电阻R18。
其中，所述第五限流模块，设置在所述第二开关管的基极。所述第六限流模块，设置在所述第二开关管的集电极与直流供电电源之间。所述第二开关管的基极，作为所述第二开关管模块的控制端。所述第二开关管的集电极，作为所述第二开关管模块的第一连接端，经所述第六电流模块、第四限流模块和第一限流模块后，连接至所述直流供电电源。
图2为一种基于三极管开关的高低电平调制电路的一实施例的结构示意图。如图2所示，基于三极管开关的高低电平调制电路，包括：霍尔输入芯片(IC_LOGIC_HALL)，三极管Q1、三极管Q2，电容(即无极性电容)C8，二极管D5，电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R18、电阻R19、电阻R21、电阻R22、电阻R23。霍尔输入芯片的第一端子(即霍尔输入芯片的引脚1)，经电阻R4后接恒高电平(如+5V直流电源)，还经电阻R6和电阻R8后输出至第一输出端口(如输出到霍尔元件的+输入端口)。霍尔输入芯片的第二端子(即霍尔输入芯片的引脚2)，接地(GND)。霍尔输入芯片的第三端子(即霍尔输入芯片的引脚3)，经电容C8后接地，还连接至三极管Q1的集电极c，还连接至电阻R6和电阻R8的公共端。
三极管Q1的基极b，经电阻R3后，一方面接高低电平转换电路的控制信号FR的输入端，另一方面连接至二极管D5的阳极。二极管D5的阴极，经电阻R22后接第一输出端口。三极管Q1的发射极e，经电阻R23后接三极管Q2的基极b。三极管Q2的集电极c，接第一输出端口。三极管Q2的发射极e，接地。恒高电平(如+5V直流电源)，还经电阻R19和电阻R21后接地。电阻R19和电阻R21的公共端，作为第二输出端口(如输出到霍尔元件的-输入端口)。其中，基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口的控制电路，由恒高电平(如+5V)输入、控制信号FR、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R18、电阻R23、电阻R22、无极性电容C8、二极管D5、NPN型三极管Q1及NPN型三极管Q2共同构成。基于三极管开关的高低电平转换电路的第二输出端口的控制电路，由恒高电平(如+5V)输入、电阻R19、电阻R21共同构成。霍尔输入芯片的引脚1，为霍尔输入芯片的电源输入端。霍尔输入芯片的引脚2，为霍尔输入芯片的接地端。霍尔输入芯片的引脚3，为霍尔输入芯片的高低电平输出端，该高低电平输出端为基于三极管开关的高低电平转换电路的控制目标，该控制目标可以是电机的磁极(如N极和S极)的变化速率。
其中，霍尔(HALL)为感应电磁变化频率从而输出对应高低电平的传感器，霍尔分为霍尔IC及霍尔元件两种，霍尔IC为单一输出端口A，霍尔元件为两个输出端口A和B，其中B端口恒定比较基准电压输出，霍尔IC为霍尔元件加上一个比较器，比较器的输出为霍尔IC的输出，即霍尔元件+比较器就是霍尔IC了。本发明的方案中，主控芯片为霍尔元件的识别端口，即有两个端口A和B，但是能用到的霍尔只有霍尔IC这种传感器，所以需要配置一个恒定基准电压输入到芯片识别端口B，即有了分压电路，如电阻R19、电阻R21构成的分压电路。本发明的方案中，主要保护第一输出端口电路，附属为第二输出端口电路。
当控制信号FR为低电平输入时，基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口控制电路不动作。基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出的高低电平信号，与霍尔输入芯片高低电平输出端(即霍尔输入芯片的引脚3)输出的高低电平信号相同。
在一些实施方式中，所述调制单元，根据所述输入信号的电平高低，通过所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通或关断，实现对所述基准信号的调制，以输出待调制设备的第一控制信号，包括：
在所述输入信号为低电平的情况下，所述第一开关模块和所述第二开关模块均关断，待调制设备的第一控制信号为低电平信号。
在所述输入信号为高电平的情况下，若所述基准信号为高电平信号，则所述第一开关模块和所述第二开关模块导通，待调制设备的第一控制信号为低电平信号。若所述基准信号为低电平信号，则所述第一开关模块和所述第二开关模块均关断，待调制设备的第一控制信号为高电平信号。
图3为一种基于三极管开关的高低电平转换电路的一实施例的控制流程示意图。如图3所示，一种基于三极管开关的高低电平转换电路的控制流程，包括：控制信号FR恒低电平(如0V)时，基于三极管开关的高低电平转换电路不动作，基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口的输出与，霍尔输入芯片的输出相同。
图4为一种基于三极管开关的高低电平转换电路在控制信号FR为低电平时的效果示意图。当控制信号FR为恒低电平输入时，NPN型三极管Q1的基极无电压输入，NPN型三极管Q1的发射结be无正向偏置，NPN型三极管Q1为关闭状态(NPN型三极管导通条件为集电结bc反偏、发射结be正偏)。同理的，NPN型三极管Q2的发射结be也无正向偏置，为关闭状态，即霍尔输入芯片输出的高低电平(基准电压)由A点(即三极管Q1的集电极处)经电阻R18输出至B点(即三极管Q2的集电极处)，因三极管Q2未导通、二极管D5作用，基准电压只能从基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出，呈现效果为基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出的高低电平信号与霍尔输入芯片高低电平输出端输出的高低电平信号(基准电压)等幅同相，具体可以参见图4所示的效果。
当控制信号FR为高电平输入时，基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口控制电路动作。基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出的高低电平信号，与霍尔输入芯片高低电平输出端(即霍尔输入芯片的引脚3)输出高低电平信号相反，完成硬件执行高低电平转换功能。
图5为一种基于三极管开关的高低电平转换电路在控制信号FR为高电平时的效果示意图。当控制信号FR为恒高电平输入时，NPN型三极管Q1的基极有恒定电压输入，NPN型三极管Q1的发射结be处于正向偏置状态，通过电阻R3的限流作用可控制输入三极管Q1的电流满足该规格三极管导通电流范围内。
其中，当基准电压为高电平时(霍尔输入芯片输出)，该高电平信号通过A点输出至三极管Q1集电结，致使三极管Q1的集电结bc反偏，则此时三极管Q1导通，三极管Q1导通后使三极管Q2的发射结be处于正偏状态，另由于控制信号FR为恒高电平，该高电平经由二极管D5、电阻R22使三极管Q2集电结bc处于反向偏置状态，即三极管Q2导通，三极管Q2导通后将基准电压及控制信号FR的高电平下拉至GND，呈现效果为控制信号FR高电平及基准电压(霍尔输入芯片电平)输出高电平时，基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出的电平信号为低电平，完成将高电平基准电压调制转换为低电平的功能，具体效果可以参见图5所示的例子，基准电压高电平时输出电压基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口部分。
当基准电压为低电平时(霍尔输入芯片输出)，该低电平信号通过A点输出至三极管Q1集电结bc，不可将三极管Q1集电结bc反偏，则此时三极管Q1呈现关闭状态。同理，NPN型三极管Q2发射结be也无正向偏置，为关闭状态，另由于控制信号FR为恒高电平，该高电平部分电压经由二极管D5、电阻R22、电阻R18流向基准电压低电平点(A点)，另一部分电压经由二极管D5、电阻R22输出至电路输出基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口，电压分配比例由电阻R22和电阻R18阻值比例决定，完成设计输出电压幅值可调(限幅)功能，具体效果参见图5所示的例子，基准电压低电平时输出电压基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口部分，呈现效果为控制信号FR高电平及基准电压(霍尔输入芯片电平)输出低电平时，输出基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出的电平信号为高电平，完成将低电平基准电压调制转换为高电平的功能(该高电平幅值通过电阻分压调节)。
如图4和图5所示，当控制信号(如正反转信号)FR低电平(如0V)时，电机运行时霍尔输入芯片的输出引脚输出的高低电平，基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口的输出信号，与霍尔输入芯片信号的输出高低电平相同。当控制信号(如正反转信号)FR高电平(如+5V)时，电机运行时霍尔输入芯片的输出引脚输出的高低电平，基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口的输出信号，与霍尔输入芯片信号的输出高低电平相反、且幅值可调(限幅)，完成基于三极管开关的高低电平转换电路将霍尔输入芯片输出高低电平转换功能。
其中，上述实施方式中，也可以使用功率开关器件(如MOSFET、IGBT等)配合电路，替代晶体三极管执行通断功能。
在一些实施方式中，还包括：参考单元和比较单元。所述参考单元，连接至直流供电电源。所述参考单元，包括：第一分压模块和第二分压模块，第一分压模块和第二分压模块串联在直流供电电源与地之间，第一分压模块和第二分压模块之间的公共端作为参考信号的信号输出端。
其中，所述参考单元，被配置为提供参考信号。
所述比较单元，被配置为以所述参考信号为参考基准，对待调制设备的第一控制信号进行比较，以得到待调制设备的第二控制信号。待调制设备的第二控制信号的控制精度，大于待调制设备的第一控制信号的控制精度。
参见图2所示例子，在基于三极管开关的高低电平转换电路中，基于三极管开关的高低电平转换电路的输入信号(即外部输入信号)，有控制信号FR和恒高电平(如+5V)。基于三极管开关的高低电平转换电路的输出信号，有基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口(如输出到霍尔元件即芯片HALL的+输入端)输出的信号，以及基于三极管开关的高低电平转换电路的第二输出端口(如输出到霍尔元件即芯片HALL的-输入端)输出的信号两部分。
参见图3所示的例子，控制信号FR恒高电平(如+5V)时，基于三极管开关的高低电平转换电路动作，基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口的输出，与霍尔输入芯片的输出相反。基于三极管开关的高低电平转换电路的第二输出端口，输出恒定电平基准电压(如+2.5V)。基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出的电平，与基于三极管开关的高低电平转换电路的第二输出端口输出的恒定电平基准电压比较，主控芯片识别电平，做出相应动作信号(如正反转)。
参见图4所示的例子，基于三极管开关的高低电平转换电路的第二输出端口，为设定主控芯片的电压比较基准的输入端口，通过设计电阻R19、电阻R21比值完成该功能。基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出的电平，与第二输出端口设置的参考电压相比较后，能够进一步确定基于三极管开关的高低电平转换电路的第一输出端口输出的电平的高低，精准性更好。
采用本发明的技术方案，通过搭建一种基于三极管开关的硬件电路，作为外围硬件电路；在基准信号(如霍尔输出的高低电平)的相位与幅值不变情况下，利用搭建的外围硬件电路对基准信号进行调制(如等幅、限幅、高低电平转换等调制)，使调制后的电平信号可被电机主控芯片识别并完成相应动作(如控制电机正反转的动作)；从而，通过搭建外围硬件电路，在电机主控芯片无对应的高低电平转换配置能力的情况下，实现正反转切换等功能，扩大电机的适用范围。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电平调制装置的一种电机。该电机可以包括：以上所述的电平调制装置。
由于本实施例的电机所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过搭建一种基于三极管开关的硬件电路，作为外围硬件电路；在基准信号(如霍尔输出的高低电平)的相位与幅值不变情况下，利用搭建的外围硬件电路对基准信号进行调制(如等幅、限幅、高低电平转换等调制)，使调制后的电平信号可被电机主控芯片识别并完成相应动作(如控制电机正反转的动作)，能够扩大电机的适用范围，且成本低、适用性强、结构简单。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电平调制装置，其特征在于，包括：采样单元、调制单元和输入单元；所述调制单元，包括：第一开关模块和第二开关模块；其中，
所述采样单元，被配置为采样待调制设备的基准信号；
所述输入单元，被配置为接收使用者输入的输入信号；所述输入信号，是用于控制待调制设备的第一控制信号是否发生电平转换的信号；
所述调制单元，被配置为根据所述输入信号的电平高低，通过所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通或关断，实现对所述基准信号的调制，以输出待调制设备的第一控制信号。
2.根据权利要求1所述的电平调制装置，其特征在于，所述采样单元，包括：霍尔输入芯片和第一限流模块；直流供电电源，经所述第一限流模块后，连接至所述霍尔输入芯片的电源端；所述霍尔输入芯片的信号输出端，连接至所述调制单元的基准信号输入端；
所述采样单元，采样待调制设备的基准信号，包括：
所述第一限流模块，被配置为对所述直流供电电源进行限流后，为所述霍尔输入芯片供电；
所述霍尔输入芯片，被配置为在所述直流供电电源的供电下，采样待调制设备的磁极的变化速率，作为基准信号，并通过所述霍尔输入芯片的信号输出端，输出至所述调制单元的基准信号输入端。
3.根据权利要求2所述的电平调制装置，其特征在于，所述采样单元，还包括：滤波模块；
所述滤波模块，被配置为对所述基准信号进行滤波之后，输出至所述调制单元的基准信号输入端。
4.根据权利要求1所述的电平调制装置，其特征在于，所述输入单元，包括：二极管模块和第二限流模块；其中，
所述输入单元，接收使用者输入的输入信号，包括：
使用者输入的输入信号，连接至所述二极管模块的阳极；所述二极管模块的阴极，经所述第二限流模块后，连接至所述调制单元的信号输出端。
5.根据权利要求1所述的电平调制装置，其特征在于，所述第一开关模块，包括：第一开关管模块；所述第二开关模块，包括：第二开关管模块；其中，
所述第一开关管模块的控制端，连接至所述输入单元的信号输入端；所述第一开关管模块的第一连接端，连接至所述采样单元的信号输出端，还连接至直流供电电源；所述第一开关管模块的第二连接端，连接至所述第二开关管模块的控制端；
所述第二开关管模块的第一连接端，连接至所述直流供电电源，并作为所述调制单元的信号输出端，以输出待调制设备的第一控制信号。
6.根据权利要求5所述的电平调制装置，其特征在于，所述第一开关管模块，包括：第一开关管、第三限流模块和第四限流模块；其中，
所述第三限流模块，设置在所述第一开关管的基极；所述第四限流模块，设置在所述第一开关管的集电极与直流供电电源之间；
其中，所述第一开关管的基极，作为所述第一开关管模块的控制端；所述第一开关管的集电极，作为所述第一开关管模块的第一连接端，经所述第四电流模块和第一限流模块后，连接至所述直流供电电源。
7.根据权利要求5所述的电平调制装置，其特征在于，所述第二开关管模块，包括：第二开关管、第五限流模块和第六限流模块；其中，
所述第五限流模块，设置在所述第二开关管的基极；所述第六限流模块，设置在所述第二开关管的集电极与直流供电电源之间；
其中，所述第二开关管的基极，作为所述第二开关管模块的控制端；所述第二开关管的集电极，作为所述第二开关管模块的第一连接端，经所述第六电流模块、第四限流模块和第一限流模块后，连接至所述直流供电电源。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电平调制装置，其特征在于，所述调制单元，根据所述输入信号的电平高低，通过所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通或关断，实现对所述基准信号的调制，以输出待调制设备的第一控制信号，包括：
在所述输入信号为低电平的情况下，所述第一开关模块和所述第二开关模块均关断，待调制设备的第一控制信号为低电平信号；
在所述输入信号为高电平的情况下，若所述基准信号为高电平信号，则所述第一开关模块和所述第二开关模块导通，待调制设备的第一控制信号为低电平信号；若所述基准信号为低电平信号，则所述第一开关模块和所述第二开关模块均关断，待调制设备的第一控制信号为高电平信号。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的电平调制装置，其特征在于，还包括：参考单元和比较单元；其中，
所述参考单元，被配置为提供参考信号；
所述比较单元，被配置为以所述参考信号为参考基准，对待调制设备的第一控制信号进行比较，以得到待调制设备的第二控制信号；待调制设备的第二控制信号的控制精度，大于待调制设备的第一控制信号的控制精度。
10.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的电平调制装置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005261140A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Nippon Densan Corp 直流ブラシレスモータ及びファン
US8907607B1 (en) * 2013-07-30 2014-12-09 Adda Corp. Soft start circuit for a forward/reverse rotation fan
JP2016103934A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 ミネベア株式会社 モータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法
US20160344322A1 (en) * 2014-08-08 2016-11-24 Johnson Electric S.A. Motor, motor driving circuit and integrated circuit for driving motor
CN206452325U (zh) * 2017-02-28 2017-08-29 横店集团英洛华电气有限公司 霍尔传感器输出电平转化电路
CN212875696U (zh) * 2020-09-09 2021-04-02 上海艾铭思汽车控制系统有限公司 一种调速控制装置和座椅

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005261140A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Nippon Densan Corp 直流ブラシレスモータ及びファン
US8907607B1 (en) * 2013-07-30 2014-12-09 Adda Corp. Soft start circuit for a forward/reverse rotation fan
US20160344322A1 (en) * 2014-08-08 2016-11-24 Johnson Electric S.A. Motor, motor driving circuit and integrated circuit for driving motor
JP2016103934A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 ミネベア株式会社 モータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法
CN206452325U (zh) * 2017-02-28 2017-08-29 横店集团英洛华电气有限公司 霍尔传感器输出电平转化电路
CN212875696U (zh) * 2020-09-09 2021-04-02 上海艾铭思汽车控制系统有限公司 一种调速控制装置和座椅

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