CN114598235A - 一种pwm调速电路及电子设备 - Google Patents

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吴文臣
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陈镇威
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Abstract

本发明公开了一种PWM调速电路及电子设备，通过设置滤波电路、电平转换模块和电压调整模块；滤波电路对第一PWM信号进行滤波，经滤波电路输出的第一PWM信号进入电平转换模块，电平转换模块通过TL431稳压芯片将第一PWM信号转换成设定幅值的第二PWM信号，其中第一PWM信号与第二PWM信号频率相同、相位相反；随后第二PWM信号进入电压调整模块，经电压调整模块输出标准第二PWM信号并发送至总控制器。解决了现有技术中PWM调速电路只能针对特定应用、成本高和结构复杂等问题，通过TL431稳压芯片实现的PWM调速的方案，结构简单、稳定性较好，便于对风扇、油泵及水泵等产品中的电机转速进行调节。

Description

一种PWM调速电路及电子设备
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种PWM调速电路及电子设备。
背景技术
PWM调速电路主要是将一定幅值、频率的PWM信号通过电平转换电路转换为单片机可接受的电平范围，然后经过算法处理实现电机调速功能，PWM调速电路已经普遍应用于电力电子领域，尤其是在风扇、油泵及水泵等产品中得到广泛的应用。
目前的基于PWM的调速方案主要包括如下两种：第一种，使用专用集成电路芯片产生PWM信号；第二种，通过运放及一些分立半导体器件构建PWM调速电路。但是上述第一种PWM调速方案只能针对特定应用，并且成本较高；第二种PWM调速电路中外围电路复杂、故障发生率较高。
发明内容
本发明实施例提供了一种PWM调速电路及电子设备，以提供一种结构简单、成本较低且应用范围较广的PWM调速策略。
第一方面，本发明实施例提供了一种PWM调速电路，包括：滤波电路、电平转换模块和电压调整模块；
滤波电路的输入端用于接收第一PWM信号；滤波电路用于对第一PWM信号进行滤波处理；滤波电路的输出端与电平转换模块的输入端电连接，用于将滤波处理后的第一PWM信号发送至所述电平转换模块；
电平转换模块包括TL431稳压芯片，用于将第一PWM信号转换成设定幅值的第二PWM信号；第一PWM信号与第二PWM信号频率相同、相位相反；电平转换模块的输出端与电压调整模块的输入端电连接，用于将设定幅值的第二PWM信号发送至电压调整模块；
电压调整模块用于对第二PWM信号进行调整获取标准的第二PWM信号并发送至总控制器。
第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的PWM调速电路。
本发明实施例中的技术方案，通过设置滤波电路、电平转换模块和电压调整模块；滤波电路对第一PWM信号进行滤波处理，经滤波电路输出的第一PWM信号进入电平转换模块，电平转换模块通过TL431稳压芯片将第一PWM信号转换成设定幅值的第二PWM信号，其中第一PWM信号与第二PWM信号频率相同、相位相反；随后第二PWM信号进入电压调整模块，经电压调整模块输出标准第二PWM信号并发送至总控制器。解决了现有技术中PWM调速电路只能针对特定应用、成本高、电路复杂等问题，通过TL431稳压芯片实现的PWM调速的方案，结构简单、稳定性较好，便于对风扇、油泵及水泵等产品中的电机转速进行调节。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种PWM调速电路的连接结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种PWM调速电路中各模块间的连接结构示意图；
图3为本发明实施例提供的TL431稳压芯片的功能等效电路连接结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种PWM调速电路的连接结构示意图；
图5为本发明实施例三提供的一种PWM调速电路的连接结构示意图；
图6为本发明实施例四提供的一种PWM调速电路的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种PWM调速电路的连接结构示意图，该PWM调速电路可将一定幅值、频率的PWM信号转换为单片机可接受的电平信号，从而对风扇、油泵及水泵等产品中的电机转速进行调节。该PWM调速电路具体包括：
滤波电路110、电平转换模块120和电压调整模块130；
滤波电路110的输入端用于接收第一PWM信号；滤波电路110用于对第一PWM信号进行滤波处理；滤波电路110的输出端与电平转换模块120的输入端电连接，用于将滤波处理后的第一PWM信号发送至电平转换模块120；
电平转换模块120包括TL431稳压芯片D1，用于将第一PWM信号转换成设定幅值的第二PWM信号；第一PWM信号与第二PWM信号频率相同、相位相反；电平转换模块120的输出端与电压调整模块130的输入端电连接，用于将设定幅值的第二PWM信号发送至电压调整模块130；
电压调整模块130用于对第二PWM信号进行调整获取标准的第二PWM信号并发送至总控制器。图2为本发明实施例一提供的一种PWM调速电路中各模块间的连接结构示意图，上述滤波电路110、电平转换模块120和电压调整模块130间的连接方式见图2。
其中，PWM为脉冲宽度调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，其控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等但宽度不一致的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出波形平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
PWM调速的基本原理是按一个固定频率来接通和断开电源，并根据需求改变一个周期内接通和断开电源的时间比来改变电机电压的占空比，从而改变平均电压以达到电机调速的目的。
本发明实施例中的技术方案，通过设置滤波电路、电平转换模块和电压调整模块；滤波电路对第一PWM信号进行滤波处理，经滤波电路输出的第一PWM信号进入电平转换模块，电平转换模块通过TL431稳压芯片将第一PWM信号转换成设定幅值的第二PWM信号，其中第一PWM信号与第二PWM信号频率相同、相位相反；随后第二PWM信号进入电压调整模块，经电压调整模块输出标准第二PWM信号并发送至总控制器。解决了现有技术中PWM调速电路只能针对特定应用、成本高、电路复杂等问题，通过TL431稳压芯片实现的PWM调速的方案，结构简单、稳定性较好，便于对风扇、油泵及水泵等产品中的电机转速进行调节。
以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
继续参考图1，滤波电路110的输入端连接外部PWM信号的输出端，用于接收第一PWM信号，滤波电路110一般由电抗元件组成，电抗元件即对电路中的电流起阻碍作用的元件，例如电感、电容等。滤波电路110用于滤去整流输出电压中的纹波，使波形变得比较平滑，第一PWM信号输入至滤波电路110中，在滤波电路110中进行滤波处理。滤波电路110的输出端与电平转换模块120的输入端电连接，将经过滤波处理后的第一PWM信号发送至电平转换模块120。
可选的，滤波电路110可以包括：第一电感L1、第一电容C1和第二电容C2；第一电感L1的第一端作为滤波电路110的输入端，与第一电容C1的第一端电连接；第一电感L1的第二端分别与第二电容C2的第一端和电平转换模块120的输入端电连接；第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端均连接地端。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波指滤波电路元件仅由无源元件，例如电阻、电容或电感组成。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波，复式滤波即将电容滤波与电感滤波进行组合，包括倒L型、LC滤波、LC-π型滤波和RC-π型滤波等。有源滤波是指滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件，例如双极型管、单极型管或集成运放等组成。有源滤波的主要形式是有源RC滤波，滤波电路的选择可根据实际需求确定。
可选的，本发明实施例一中的滤波电路110可选用上述任一种电路，在此不做限定，优选为复式滤波中的LC-π型滤波，即滤波电路110包括第一电感L1、第一电容C1和第二电容C2。其中，第一电感L1的第一端作为滤波电路110的输入端，分别与外部PWM信号的输出端和第一电容C1的第一端电连接；第一电感L1的第二端分别与第二电容C2的第一端和电平转换模块120的输入端电连接；第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端均连接地端。
可选的，LC-π型滤波电路将输入进来的第一PWM信号进行滤波处理，使第一PWM信号的纹波系数降低、波形平滑后送入电平转换电路120。本发明实施例中的LC-π型滤波电路，电感具有阻交流通直流电特性，而且自身不消耗能量，电容的储存作用能把直流电源中的脉动成分变的平稳，通过电感和电容的组合滤波能得到比较满意的滤波效果。
进一步地，电平转换模块120接收到滤波电路110输出端输出的处理后的第一PWM信号，并将处理后的第一PWM信号转换成与其频率相同、相位相反的第二PWM信号，电平转换模块120的输出端与电压调整模块130的输入端电连接，将第二PWM信号发送至电压调整模块130，其中，第二PWM信号的幅值一定。
可选的，由于单片机工作是基于数字信号的，只有高、低电平两种状态，不同电单片机的高、低电平范围不同，通过电平转换模块120，可以将第一PWM信号转换成单片机可接收的幅值的第二PWM信号，从而控制电机电压，实现调速功能。
具体地，电平转换模块120中的电平转换通过TL431稳压芯片D1实现，TL431稳压芯片D1为可控精密稳压源，其输出电压可在参考电压Vref(2.5V)到36V范围内调节，图3为本发明实施例提供的TL431稳压芯片的功能等效电路连接结构示意图，包括比较器、电压基准源和三极管。其中，电压基准源的电压Vref为2.5V，比较器的正向输入端接输入进来的参考电压，反向输入端与电压基准源电连接，比较器的输出端与三极管电连接，此三极管为N型管。由比较器的特性可知，只有当正向输入端的电压高于2.5V时，三极管才能导通，正向输入端输入电压低于2.5V时,三极管处于截止状态。图3只用于理解TL431稳压芯片D1工作原理，并非其的实际内部结构。
可选的，电平转换模块120包括：TL431稳压芯片D1、第一电压源V1和第一电阻R1；其中，TL431稳压芯片D1的参考端与滤波电路110的输出端电连接；TL431稳压芯片D1的阳极连接地端；TL431稳压芯片D1的阴极与电压调整模块130的输入端电连接；第一电压源V1的正极通过第一电阻R1与TL431稳压芯片D1的阴极电连接；第一电压源V1的负极连接地端。
可选的，TL431稳压芯片D1包括参考端、阳极和阴极，参考端与滤波电路110的输出端电连接，用于接收滤波电路110发送出的第一PWM信号；TL431稳压芯片D1的阳极连接地端，用于当输入进来的第一PWM信号的电压高于Vref 2.5V时，控制TL431稳压芯片D1输出的第二PWM信号为低电平信号；TL431稳压芯片D1的阴极即电平转换模块120的输出端与电压调整模块130的输入端电连接，用于将第二PWM信号发送至电压调整模块130。
可选的，第一电压源V1的正极通过第一电阻R1与TL431稳压芯片D1的阴极电连接；第一电压源V1的负极连接地端。当输入进来的第一PWM信号的电压低于Vref 2.5V时，此时TL431稳压芯片D1内没有电流通过，由于TL431稳压芯片D1的阴极连接第一电压源V1，则TL431稳压芯片D1输出的第二PWM信号为第一电压源对应的电压信号，即高电平信号。
具体工作时，滤波电路110发送出的第一PWM信号输入至TL431稳压芯片D1的参考端，经过TL431稳压芯片D1内部与Vref 2.5V对比，当第一PWM信号的电压高于2.5V时，TL431稳压芯片D1输出第二PWM信号为低电平信号；当第一PWM信号的电压低于2.5V时，TL431稳压芯片D1输出第二PWM信号为高电平信号。
可选的，电平转换模块120还包括：第二电阻R2和第三电阻R3；第二电阻R2的第一端与滤波电路110的输出端电连接，第二电阻R2的第二端分别与第三电阻R3的第一端和TL431稳压芯片D1的参考端电连接；第三电阻R3的第二端连接地端。
可选的，第二电阻R2和第三电阻R3为分压电阻，位于滤波电路110与电平转换模块120之间，用于调整输入至TL431稳压芯片D1内的电压，防止输入电压过大对元件造成损害。
TL431稳压芯片作为一种精密可调基准电源，其可进行2.5V到36V的连续电压调节，还具有全温度范围内温度特性平坦、低输出噪声及成本较低等优势，广泛应用在各种电源电路中。本发明实施例中的技术方案，将TL431稳压芯片用于PWM调速电路中进行电平转换，相比于传统手段中，使用运放进行电平转换来说，成本更低、电路结构更为简单，并且可在较宽的电压范围内工作。
进一步地，电压调整模块130用于对第二PWM信号进行调整获取标准的第二PWM信号并发送至总控制器即单片机。
其中，电压调整模块130内各元件的设置在此不做限定，例如，可在电压调整模块130加入二级管、三极管、电压源、电容和/或电阻等元件，各元件的连接方式可根据需求进行设定。
可选的，本发明实施例一提供的PWM调速电路中，电压调整模块130包括：第一开关管Q1、第二电压源V2、第三电容C3、第四电阻R4和第五电阻R5，其中，第一开关管Q1为P型管；
第一开关管Q1的控制端与电平转换模块120的输出端电连接；第一开关管Q1的第一端与总控制器电连接；第一开关管Q1的第一端与第四电阻R4的第一端电连接；第四电阻R4的第二端与地端电连接；第一开关管Q1的第二端通过第五电阻R5连接第一开关管Q1的控制端；第一开关管Q1的第二端通过第二电压源V2连接地端；
第三电容C3的第一端与第一开关管Q1的控制端电连接；第三电容C3的第二端与地端电连接。
可选的，第一开关管Q1为P型三极管，第一开关管Q1电平转换模块120的输出端、总控制器相连。
可选的，第一开关管Q1的第一端即集电极通过第四电阻R4、第三电容C3与第一开关管Q1的控制端电连接；第一开关管Q1的第一端与第四电阻R4的第一端电连接；第四电阻R4的第二端与地电连接。
可选的，第四电阻R4为第一开关管Q1共射极输出的下拉电阻，用于在第一开关管Q1处于截止状态时输出低电平信号。
可选的，第一开关管Q1的第二端即发射极与第一开关管Q1的控制端即基极之间，还可串联第五电阻R5，第五电阻R5为偏置电阻，用来调节第一开关管Q1的基极偏置电流。
可选的，第一开关管Q1的第二端通过第二电压源V2连接地端，用于在第一开关管Q1处于导通状态时输出高电平信号。其中，第二电压源V2与上述第一电压源V1可为同一个。
可选的，第三电容C3的第一端与第一开关管Q1的控制端电连接；第三电容C3的第二端与第四电阻R4的第二端电连接；第三电容C3的第二端接地。其中，第三电容C3为滤波电容，用于滤掉送入到第一开关管Q1控制端中电平信号的纹波噪声使波形更加平滑。
可选的，在第一开关管Q1的控制端与TL431稳压芯片D1的阴极即电平转换模块120的输出端之间，还可设置第一基极电阻R11，防止第一开关管Q1意外导通及意外导通时电流过大烧坏电路。
此时的工作过程可描述如下：电平转换模块120输出的第二PWM信号输入至电压调整模块130，根据P型三极管的工作特性，若流入第一开关管Q1控制端的第二PWM信号为低电平信号，则第一开关管Q1导通，第二电压源V2将信号上拉为高电平信号，并送入总控制器中；若流入第一开关管Q1控制端的第二PWM信号为高电平信号，则第一开关管Q1截止，第二PWM信号被下拉为低电平信号，并送入总控制器中。需要注意的是，此优选实施例中PWM调速电路为正逻辑，也就是说，输入的第一PWM信号的电压高于2.5V即为高电平信号时，最终从电压调整模块130发送至总控制器的也为高电平信号，反之则为低电平信号。
电压调整模块中各元件的设置，能够进一步改善信号波形，更准确地将最终PWM调速电路输出的电压控制在单片机可接收的幅值范围内。
本发明实施例中的技术方案，以TL431稳压芯片为中心搭建PWM调速电路，并通过简单的半导体器件搭建滤波电路、电平转换模块和电压调整模块；具体的，通过滤波电路对第一PWM信号进行滤波，之后，在电平转换模块通过TL431稳压芯片将第一PWM信号转换成幅值在单片机可接受范围内的第二PWM信号，并且通过电压调整模块获取更为标准，杂波更少的第二PWM信号以供单片机使用。本实施例中的PWM调速电路结构简单且稳定性较好，便于对风扇、油泵及水泵等产品中的电机转速进行调节。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种PWM调速电路的连接结构示意图。本发明实施例二在上述实施例一的基础上进行改进，具体改进如下：
本发明实施例二与上述实施例一中的PWM调速电路在滤波电路110、电平转换模块120中的设置与功能完全相同，此处不再赘述，主要针对电压调整模块130进行改进，区别点在于：
电压调整模块130包括：第一开关管Q1、第二电压源V2、第三电容C3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二开关管Q2、第四电容C4、第六电阻R6、第七电阻R7和第五电容C5；第一开关管Q1和第二开关管Q2均为P型管；
第一开关管Q1的控制端与电平转换模块120的输出端电连接；第一开关管Q1的第一端与第二开关管Q2的控制端电连接；第一开关管Q1的第一端与第四电阻R4的第一端电连接；第四电阻R4的第二端与地端电连接；第一开关管Q1的第二端通过第五电阻R5连接第一开关管Q1的控制端；第一开关管Q1的第二端通过第二电压源V2连接地端；第三电容C3的第一端与第一开关管Q1的控制端电连接；第三电容C3的第二端与地端电连接；
第二开关管Q2的第一端与总控制器电连接；第二开关管Q2的第一端与第六电阻R6的第一端电连接；第六电阻R6的第二端与地端电连接；第二开关管Q2的第二端通过第七电阻R7连接第二开关管Q2的控制端；第二开关管Q2的第二端与第一开关管Q1的第二端电连接；第四电容C4的第一端与第二开关管Q2的控制端电连接；第四电容C4的第二端与地端电连接；第五电容C5的第一端与第二开关管Q2的第一端电连接；第五电容C5的第二端与地端电连接。
可选的，第一开关管Q1和第二开关管Q2均为P型三极管，第一开关管Q1分别与电平转换模块120的输出端、第二开关管Q2的控制端相连。
其中，上述第三电容C3、第二电压源V2、第四电阻R4和第五电阻R5的连接关系及起到的作用与实施例一中相同，此处不再赘述。
可选的，在第一开关管Q1的控制端与TL431稳压芯片D1的阴极即电平转换模块120的输出端之间，还可设置第一基极电阻R11，防止第一开关管Q1意外导通及意外导通时电流过大烧坏电路。
可选的，第二开关管Q2的控制端即基极与第一开关管Q1的第一端电连接，用于接收第一开关管Q1的第一端发出的电平信号；第二开关管Q2的第一端即集电极与总控制器电连接；第二开关管Q2的第一端通过第六电阻R6、第四电容C4与第二开关管Q2的控制端电连接；第二开关管Q2的第一端与第六电阻R6的第一端电连接；第六电阻R6的第二端与地端电连接；
可选的，第六电阻R6为第二开关管Q2共射极输出的下拉电阻，用于在第二开关管Q2处于截止状态时输出低电平信号。
可选的，第二开关管Q2的第二端即发射极与第二开关管Q2的控制端之间，还可串联第七电阻R7，第七电阻R7为偏置电阻，用来调节第二开关管Q2的基极偏置电流。
可选的，第二开关管Q2的第二端与第一开关管Q1的第二端电连接，也就是说，第二开关管Q2的第二端通过第二电压源V2连接地端，其中，第二电压源V2与实施例一中的第一电压源V1可为同一个。
可选的，第四电容C4的第一端与第二开关管Q2的控制端电连接；第四电容C4的第二端与第六电阻R6的第二端电连接；第四电容C4的第二端接地。其中，第四电容C4为滤波电容，用于滤掉送入到第二开关管Q2控制端中电平信号的纹波噪声使波形更加平滑。
可选的，在第二开关管Q2的控制端与第一开关管Q1的第一端之间，还可设置第二基极电阻R12，防止第二开关管Q2意外导通及意外导通时电流过大烧坏电路。
可选的，第五电容C5的第一端与第二开关管Q2的第一端电连接；第五电容C5的第二端接地。第五电容C5为滤波电容，用于滤掉送入总控制器中电平信号的纹波噪声使波形更加平滑。
此时的工作过程可描述如下：电平转换模块120输出的第二PWM信号输入至电压调整模块130，根据P型三极管的工作特性，若流入第一开关管Q1控制端的第二PWM信号为低电平信号，则第一开关管Q1导通，第二电压源V2将信号上拉为高电平信号，第二开关管Q2的控制端接收到高电平信号，此时第二开关管Q2截止，第二开关管Q2的第一端输出的电平信号被下拉为低电平信号并输出；若流入第一开关管Q1控制端的第二PWM信号为高电平信号，则第一开关管Q1截止，第二PWM信号被下拉为低电平信号，第二开关管Q2的控制端接收到该低电平信号，第二开关管Q2导通，第二电压源V2将信号上拉为高电平信号并输出。电压调整模块130将输出的电平信号发送至总控制器中，以调节电极转速。需要注意的是，此实施例中PWM调速电路为反逻辑，也就是说，输入的第一PWM信号的电压高于2.5V即为高电平信号时，最终从电压调整模块130发送至总控制器的也为低电平信号，反之则输出为高电平信号。
本发明实施例二提供的技术方案中，通过设置第一开关管与第二开关管，能够进一步改善信号波形，更准确地将最终PWM调速电路输出的电压控制在单片机可接收的幅值范围内，并且，第二开关管的设置可将PWM调速电路由正逻辑电路变为反逻辑电路，使调速电路能按照实际需求进行设置。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种PWM调速电路的连接结构示意图。本发明实施例三在上述实施例的基础上进一步细化，具体是在上述实施例提供的PWM调速电路中加入端口上拉电路140。
本发明实施例三中的PWM调速电路还包括端口上拉电路140；端口上拉电路140与电平转换模块120的输入端电连接，用于在未接收到第一PWM信号时保持电平转换模块120的输入端为高电平；
可选的，端口上拉电路140包括：第三电压源V3和第八电阻R8；
其中，第三电压源V3的第一端通过第八电阻R8连接电平转换模块120的输入端；第三电压源V3的第二端连接地端；
可以理解的是，在未接入PWM信号时，电路中仍有电平信号存在，此时需要将电平信号控制在一固定状态，使输入到总控制器中的信号为一确定的高电平或低电平信号。
可选的，在滤波电路110与电平转换模块120之间设置端口上拉电路140，端口上拉电路140与电平转换模块120的输入端电连接，端口上拉电路140中包括第三电压源V3和第八电阻R8。其中，第八电阻R8串联在第三电压源V3的第一端与电平转换模块120的输入端之间，第三电压源V3另一端接地，当电路中未接入PWM信号时，通过第三电压源V3与第八电阻R8将信号上拉为高电平信号。
可以理解的是，此端口上拉电路140可设置于本发明实施例中任一技术方案提供的PWM调速电路，而不仅限于图5所示电路中。
本发明实施例三中端口上拉电路的设置，能够在电路中未接收到PWM信号时，使输入到电平转换模块的电平信号为高电平信号，从而使最终输出的电平信号为总控制器可接收的电平信号。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种PWM调速电路的连接结构示意图。本发明实施例四在上述实施例的基础上进一步细化，具体是在上述实施例提供的PWM调速电路中加入端口下拉电路150。
可选的，本发明实施例四中的PWM调速电路，还包括端口下拉电路150；端口下拉电路150与电平转换模块120的输入端电连接，用于在未接收到第一PWM信号时保持电平转换模块120的输入端为低电平；
可选的，端口下拉电路150包括：第九电阻R9；第九电阻R9的第一端与电平转换模块120的输入端电连接，第九电阻R9的第二端与地端电连接。
可以理解的是，在未接入PWM信号时，电路中仍有电平信号存在，此时需要将电平信号控制在一固定状态，使输入到总控制器中的信号为一确定的高电平或低电平信号。
可选的，在滤波电路110与电平转换模块120之间设置端口下拉电路150，端口下拉电路150与电平转换模块120的输入端电连接，端口下拉电路150中包括第九电阻R9。其中，第九电阻R9的第一端与电平转换模块120的输入端电连接，第九电阻R9的另一端接地，当电路中未接入PWM信号时，通过接地电阻即第九电阻R9将信号下拉为低电平信号。
可以理解的是，此端口下拉电路150可设置于本发明实施例中任一技术方案提供的PWM调速电路，而不仅限于图6所示电路中。
本发明实施例四中端口下拉电路的设置，能够在电路中未接收到PWM信号时，使输入到电平转换模块的电平信号为低电平信号，从而使最终输出的电平信号为总控制器中可接收的电平信号。
另外需要特别提出的是，基于本发明实施例提供的PWM调速电路，可根据需求设置上述实施例三中的端口上拉电路或实施例四中的端口下拉电路，进一步扩大了该PWM调速电路的应用范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种PWM调速电路，其特征在于，包括：滤波电路、电平转换模块和电压调整模块；
所述滤波电路的输入端用于接收第一PWM信号；所述滤波电路用于对所述第一PWM信号进行滤波处理；所述滤波电路的输出端与所述电平转换模块的输入端电连接，用于将滤波处理后的所述第一PWM信号发送至所述电平转换模块；
所述电平转换模块包括TL431稳压芯片，用于将所述第一PWM信号转换成设定幅值的第二PWM信号；所述第一PWM信号与所述第二PWM信号频率相同、相位相反；所述电平转换模块的输出端与所述电压调整模块的输入端电连接，用于将设定幅值的第二PWM信号发送至所述电压调整模块；
所述电压调整模块用于对所述第二PWM信号进行调整获取标准的第二PWM信号并发送至总控制器。
2.根据权利要求1所述的PWM调速电路，其特征在于，所述电平转换模块包括：TL431稳压芯片、第一电压源和第一电阻；
所述TL431稳压芯片的参考端与所述滤波电路的输出端电连接；所述TL431稳压芯片的阳极连接地端；所述TL431稳压芯片的阴极与所述电压调整模块的输入端电连接；
所述第一电压源的正极通过所述第一电阻与所述TL431稳压芯片的阴极电连接；所述第一电压源的负极连接地端。
3.根据权利要求2所述的PWM调速电路，其特征在于，所述电平转换模块还包括：第二电阻和第三电阻；
所述第二电阻的第一端与所述滤波电路的输出端电连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端和所述TL431稳压芯片的参考端电连接；所述第三电阻的第二端连接地端。
4.根据权利要求1所述的PWM调速电路，其特征在于，所述滤波电路包括：第一电感、第一电容和第二电容；
所述第一电感的第一端作为所述滤波电路的输入端，与所述第一电容的第一端电连接；所述第一电感的第二端分别与所述第二电容的第一端和所述电平转换模块的输入端电连接；所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端均连接地端。
5.根据权利要求1所述的PWM调速电路，其特征在于，所述电压调整模块包括：第一开关管、第二电压源、第三电容、第四电阻和第五电阻；所述第一开关管为P型管；
所述第一开关管的控制端与所述电平转换模块的输出端电连接；所述第一开关管的第一端与总控制器电连接；所述第一开关管的第一端与所述第四电阻的第一端电连接；所述第四电阻的第二端与地端电连接；所述第一开关管的第二端通过所述第五电阻连接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第二端通过所述第二电压源连接地端；
所述第三电容的第一端与所述第一开关管的控制端电连接；所述第三电容的第二端与地端电连接。
6.根据权利要求1所述的PWM调速电路，其特征在于，所述电压调整模块包括：第一开关管、第二电压源、第三电容、第四电阻、第五电阻、第二开关管、第四电容、第六电阻、第七电阻和第五电容；所述第一开关管和所述第二开关管均为P型管；
所述第一开关管的控制端与所述电平转换模块的输出端电连接；所述第一开关管的第一端与所述第二开关管的控制端电连接；所述第一开关管的第一端与所述第四电阻的第一端电连接；所述第四电阻的第二端与地端电连接；所述第一开关管的第二端通过所述第五电阻连接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第二端通过所述第二电压源连接地端；所述第三电容的第一端与所述第一开关管的控制端电连接；所述第三电容的第二端与地端电连接；
所述第二开关管的第一端与所述总控制器电连接；所述第二开关管的第一端与所述第六电阻的第一端电连接；所述第六电阻的第二端与地端电连接；所述第二开关管的第二端通过第七电阻连接所述第二开关管的控制端；所述第二开关管的第二端与所述第一开关管的第二端电连接；所述第四电容的第一端与所述第二开关管的控制端电连接；所述第四电容的第二端与地端电连接；所述第五电容的第一端与所述第二开关管的第一端电连接；所述第五电容的第二端与地端电连接。
7.根据权利要求1所述的PWM调速电路，其特征在于，还包括：端口上拉电路或端口下拉电路；所述端口上拉电路与所述电平转换模块的输入端电连接，用于在未接收到第一PWM信号时保持所述电平转换模块的输入端为高电平；所述端口下拉电路与所述电平转换模块的输入端电连接，用于在未接收到第一PWM信号时保持所述电平转换模块的输入端为低电平。
8.根据权利要求7所述的PWM调速电路，其特征在于，还包括：端口上拉电路；
所述端口上拉电路包括：第三电压源和第八电阻；
所述第三电压源的第一端通过所述第八电阻连接所述电平转换模块的输入端；所述第三电压源的第二端连接地端。
9.根据权利要求7所述的PWM调速电路，其特征在于，还包括：端口下拉电路；所述端口下拉电路包括：第九电阻；
所述第九电阻的第一端与所述电平转换模块的输入端电连接，所述第九电阻的第二端与地端电连接。
10.一种电子设备，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的PWM调速电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115454187A (zh) * 2022-09-19 2022-12-09 北京大学 多比特幅值和相位可调的调制电流产生电路和集成电路
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