CN117175937A - Bec多档调节输出电路、方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种BEC多档调节输出电路、方法、设备及介质。BEC多档调节输出电路，包括：PWM波产生模块、RC滤波模块、运放跟随模块及DC‑DC电源模块；所述PWM波产生模块产生一PWM信号并将所述PWM信号输入至所述RC滤波模块；所述RC滤波模块将所述PWM信号转化成一模拟电压信号并将所述模拟电压信号输出至所述运放跟随模块；所述运放跟随模块将所述模拟电压信号转换成模拟驱动电压并将所述模拟驱动电压输出至所述DC‑DC电源模块；所述DC‑DC电源模块将所述模拟驱动电压转换成直流电压输出。本发明公开的BEC多档调节输出电路及其方法，实现多档位电压稳定输出，以稳定适配不同供电电压的电调。
Description
技术领域
本发明涉及电子调速器技术领域，特别是涉及一种BEC多档调节输出电路、方法、设备及介质。
背景技术
在一些模型中，电调（电子调速器的简称）的电源可来自于模型的电池，这时需要一个电池淘汰电路（BEC）来把模型的电池电压降压为电调需要的工作电压。而市场上模型产品的舵机供电电压没有统一标准，因此配套不同的电调时，BEC需要对应输出不同的供电电压。
现有技术中的BEC无法稳定地输出不同档位的电压以适配不同的电调。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种BEC多档调节输出电路、方法、设备及介质，实现多档位电压稳定输出，以稳定适配不同供电电压的电调。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种BEC多档调节输出电路，包括：PWM波产生模块、RC滤波模块、运放跟随模块及DC-DC电源模块；
所述PWM波产生模块产生一PWM信号并将所述PWM信号输入至所述RC滤波模块；
所述RC滤波模块将所述PWM信号转化成一模拟电压信号并将所述模拟电压信号输出至所述运放跟随模块；
所述运放跟随模块将所述模拟电压信号转换成模拟驱动电压并将所述模拟驱动电压输出至所述DC-DC电源模块；
所述DC-DC电源模块将所述模拟驱动电压转换成直流电压输出。
在其中一个实施例中，所述运放跟随模块包括：第一电阻R1、第一电容C1及运算放大器ULA；所述运算放大器ULA的正输入端接所述RC滤波模块的输出端；所述运算放大器ULA的输出端串联所述第一电阻R1后接供电电源；所述运算放大器ULA的输出端还作为所述运放跟随模块的输出端与所述DC-DC电源模块的输入端连接；所述运算放大器ULA的输出端还与其负输入端连接；
所述运算放大器ULA电源输入端接供电电源，所述运算放大器ULA电源输入端还串联所述第一电容C1后接地。
在其中一个实施例中，所述RC滤波模块包括：第二电阻R2、第二电容C2；所述第二电阻R2的一端接所述PWM波产生模块的PWM输出引脚，另一端串联所述第二电容C2后接地；所述第二电阻R2与所述第二电容C2之间的结点作为所述RC滤波模块的输出端接所述运放跟随模块的正输入端。
在其中一个实施例中，所述DC-DC电源模块包括：DC-DC变换器、电感L1、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5；
所述第四电阻R4的一端作为所述DC-DC电源模块的输入端与所述运放跟随模块的输出端连接；所述第四电阻R4的另一端接所述DC-DC变换器的反馈端FB；所述DC-DC变换器的开关控制端SW依次串联所述电感L1、所述第三电阻R3、所述第五电阻R5后接地；所述第三电阻R3、所述第五电阻R5的结点还与所述第四电阻R4的另一端连接；
所述电感L1与所述第三电阻R3之间的结点作为所述DC-DC电源模块的输出端Vout。
在其中一个实施例中，所述DC-DC电源模块还包括滤波单元，所述滤波单元包括第三电容C3；
所述第三电容C3的一端接所述电感L1与所述第三电阻R3之间的结点，另一端接地。
在其中一个实施例中，所述滤波单元还包括第四电容C4；所述第四电容C4与所述第三电容C3并联。
在其中一个实施例中，所述滤波单元还包括第五电容C5；所述第五电容C5与所述第四电容C4并联。
本申请另一方面公开一种BEC多档调节输出方法，采用所述进行BEC多档调节输出，包括：
PWM波产生模块产生一定占空比的PWM信号；
RC滤波模块对所述PWM信号进行RC滤波得到模拟电压信号；
通过运放跟随模块对所述模拟电压信号进行运放跟随得到模拟驱动电压；
将所述模拟驱动电压反馈至运放跟随模块；
所述DC-DC电源模块将所述模拟驱动电压转换成直流电压输出。
本申请还公开一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现所述BEC多档调节输出方法。
本申请还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行所述BEC多档调节输出方法。
本发明公开的BEC多档调节输出电路及其方法，实现多档位电压稳定输出，以稳定适配不同供电电压的电调。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一实施例的BEC多档调节输出电路的原理框图；
图2为本申请另一实施例的BEC多档调节输出电路的电路原理图；
图3为本申请另一实施例的BEC多档调节输出方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明一实施例公开一种BEC多档调节输出电路100，包括：PWM波产生模块200、RC滤波模块300、运放跟随模块400及DC-DC电源模块500。PWM波产生模块200产生一PWM信号并将PWM信号输入至RC滤波模块300。RC滤波模块300将PWM信号转化成一模拟电压信号并将模拟电压信号输出至运放跟随模块400。运放跟随模块400将模拟电压信号转换成模拟驱动电压并将模拟驱动电压输出至DC-DC电源模块500。DC-DC电源模块500将模拟驱动电压转换成直流电压输出。
本发明的BEC多档调节输出电路100可以通过调节PWM波产生模块200输出的PWM信号的占空比来调节DC-DC电源模块500输出的直流电压，实现BEC多档调节输出，且输出的电压稳定性好、准确度高。
如图1及图2所示，本发明的另一实施例公开一种BEC多档调节输出电路100，包括：PWM波产生模块200、RC滤波模块300、运放跟随模块400及DC-DC电源模块500。PWM波产生模块200产生一PWM信号并将PWM信号输入至RC滤波模块300。RC滤波模块300将PWM信号转化成一模拟电压信号并将模拟电压信号输出至运放跟随模块400。运放跟随模块400将模拟电压信号转换成模拟驱动电压并将模拟驱动电压输出至DC-DC电源模块500。DC-DC电源模块500将模拟驱动电压转换成直流电压输出。
如图2所示，运放跟随模块400包括：第一电阻R1、第一电容C1及运算放大器ULA。运算放大器ULA的正输入端接RC滤波模块300的输出端。运算放大器ULA的输出端串联第一电阻R1后接供电电源。运算放大器ULA的输出端还作为运放跟随模块400的输出端与DC-DC电源模块500的输入端连接。运算放大器ULA的输出端还与其负输入端连接。运算放大器ULA电源输入端接供电电源，运算放大器ULA电源输入端还串联第一电容C1后接地。
如图2所示，RC滤波模块300包括第二电阻R2及第二电容C2。第二电阻R2的一端接PWM波产生模块的PWM输出引脚，另一端串联第二电容C2后接地。第二电阻R2与第二电容C2之间的结点作为RC滤波模块300的输出端接运放跟随模块400的正输入端。
如图2所示，在本实施例中，DC-DC电源模块400包括：DC-DC变换器、电感L1、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5。第四电阻R4的一端作为DC-DC电源模块400的输入端与运放跟随模块400的输出端连接。第四电阻R4的另一端接DC-DC变换器的反馈端FB。DC-DC变换器的开关控制端SW依次串联电感L1、第三电阻R3、第五电阻R5后接地；第三电阻R3、第五电阻R5的结点还与第四电阻R4的另一端连接。电感L1与第三电阻R3之间的结点作为DC-DC电源模块500的输出端Vout。
如图2所示，作为优选的实施方式，DC-DC电源模块400还包括滤波单元，滤波单元包括第三电容C3。第三电容C3的一端接电感L1与第三电阻R3之间的结点，另一端接地。
如图2所示，作为优选的实施方式，滤波单元还包括第四电容C4、第五电容C5。第四电容C4与第三电容C3并联。第五电容C5与第四电容C4并联。
在本实施例中，PWM波产生模块200通过MCU产生一定频率的PWM信号；PWM信号经RC滤波模块300将PWM信号转化成一模拟电压信号，模拟电压信号经运放跟随模块400运放后输出跟随，变成一个有驱动能力的模拟电压信号（即模拟驱动电压DAC）；模拟驱动电压DAC再反馈至DC-DC变换器的反馈端FB；
因此，本申请中，只需要调整PWM信号的占空比，即可调整DC-DC电源模块400的最终输出电压Vout；在本实施例中，供电电源的电压为3.3V；其中，模拟驱动电压DAC=PWM信号占空比*3.3V；输出电压Vout=（R3/R5+R3/R4+1）*VFB-（R3/R4）*DAC；因此，通过调整PWM信号的占空比，即可调节不同的电压输出，即可实现BEC多档调节输出；且本申请实现的BEC多档调节输出稳定性好，准确度高，可以稳定地适配不同供电电压的电调。
如图3所示，本申请另一方面公开BEC多档调节输出方法，采用上述的BEC多档调节输出电路100，包括：
步骤S110、PWM波产生模块200产生一定占空比的PWM信号。具体的，PWM波产生模块200通过MCU产生一定占空比的PWM信号。
步骤S120、RC滤波模块300对PWM信号进行RC滤波得到模拟电压信号。
步骤S130、通过运放跟随模块400对模拟电压信号进行运放跟随得到模拟驱动电压。
步骤S140、将模拟驱动电压反馈至运放跟随模块400。
步骤S150、DC-DC电源模块500将模拟驱动电压转换成直流电压输出。
本申请的另一方面还公开一种电子设备，电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得电子设备实现上述BEC多档调节输出方法。
本申请的另一方面还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行上述BEC多档调节输出方法。
本申请实施例提供的方法及相关装置是参照本申请实施例提供的方法流程图和/或结构示意图来描述的，具体可由计算机程序指令实现方法流程图和/或结构示意图的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。这些计算机程序指令可提供到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或结构示意图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或结构示意图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或结构示意一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种BEC多档调节输出电路，其特征在于，包括：PWM波产生模块、RC滤波模块、运放跟随模块及DC-DC电源模块；
所述PWM波产生模块产生一PWM信号并将所述PWM信号输入至所述RC滤波模块；
所述RC滤波模块将所述PWM信号转化成一模拟电压信号并将所述模拟电压信号输出至所述运放跟随模块；
所述运放跟随模块将所述模拟电压信号转换成模拟驱动电压并将所述模拟驱动电压输出至所述DC-DC电源模块；
所述DC-DC电源模块将所述模拟驱动电压转换成直流电压输出。
2.根据权利要求1所述的BEC多档调节输出电路，其特征在于，所述运放跟随模块包括：第一电阻R1、第一电容C1及运算放大器ULA；所述运算放大器ULA的正输入端接所述RC滤波模块的输出端；所述运算放大器ULA的输出端串联所述第一电阻R1后接供电电源；所述运算放大器ULA的输出端还作为所述运放跟随模块的输出端与所述DC-DC电源模块的输入端连接；所述运算放大器ULA的输出端还与其负输入端连接；
所述运算放大器ULA电源输入端接供电电源，所述运算放大器ULA电源输入端还串联所述第一电容C1后接地。
3.根据权利要求1所述的BEC多档调节输出电路，其特征在于，所述RC滤波模块包括：第二电阻R2、第二电容C2；所述第二电阻R2的一端接所述PWM波产生模块的PWM输出引脚，另一端串联所述第二电容C2后接地；所述第二电阻R2与所述第二电容C2之间的结点作为所述RC滤波模块的输出端接所述运放跟随模块的正输入端。
4.根据权利要求1所述的BEC多档调节输出电路，其特征在于，所述DC-DC电源模块包括：DC-DC变换器、电感L1、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5；
所述第四电阻R4的一端作为所述DC-DC电源模块的输入端与所述运放跟随模块的输出端连接；所述第四电阻R4的另一端接所述DC-DC变换器的反馈端FB；所述DC-DC变换器的开关控制端SW依次串联所述电感L1、所述第三电阻R3、所述第五电阻R5后接地；所述第三电阻R3、所述第五电阻R5的结点还与所述第四电阻R4的另一端连接；
所述电感L1与所述第三电阻R3之间的结点作为所述DC-DC电源模块的输出端Vout。
5.根据权利要求4所述的BEC多档调节输出电路，其特征在于，所述DC-DC电源模块还包括滤波单元，所述滤波单元包括第三电容C3；
所述第三电容C3的一端接所述电感L1与所述第三电阻R3之间的结点，另一端接地。
6.根据权利要求5所述的BEC多档调节输出电路，其特征在于，所述滤波单元还包括第四电容C4；所述第四电容C4与所述第三电容C3并联。
7.根据权利要求6所述的BEC多档调节输出电路，其特征在于，所述滤波单元还包括第五电容C5；所述第五电容C5与所述第四电容C4并联。
8.一种BEC多档调节输出方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的BEC多档调节输出电路，包括：
PWM波产生模块产生一定占空比的PWM信号；
RC滤波模块对所述PWM信号进行RC滤波得到模拟电压信号；
通过运放跟随模块对所述模拟电压信号进行运放跟随得到模拟驱动电压；
将所述模拟驱动电压反馈至运放跟随模块；
所述DC-DC电源模块将所述模拟驱动电压转换成直流电压输出。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如权利要求8所述的BEC多档调节输出方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行权利要求8所述的BEC多档调节输出方法。
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