CN207691781U - 电平转换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电平转换电路，包括信号输入端、信号输出端、用于将所述信号输入端输入的高电平信号转换为低电平信号的第一电平转换模块，以及将所述第一电平转换模块输出的低电平信号转换为高电平信号的第二电平转换模块；所述第二电平转换模块转换后输出的高电平信号的电平低于所述信号输入端所输入的高电平信号；通过将第一电平转换模块和第二电平转换模块硬件线路连接的方式控制电源端的通电与否，保证高功耗器件应用于低功耗电子设备工作时电平能够得到有效的控制。

Description

电平转换电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种电平转换电路。

背景技术

现有电子设备工作因考虑其供电、成本、散热以及噪声等问题，均采用低功耗的设计方案以避免上述问题，在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：同规格的高功耗器件不能在低功耗的设计方案中被使用，为使高功耗的器件应用于低功耗电子设备工作，通常采用软件程序对其工作频率做降频处理以实现对功耗的控制，但是这种方式降频效果并不理想，电子设备工作在运行过程中仍然存在供电过大、散热差、噪声大等问题，致使电子设备工作不稳定。因此，高功耗器件应用于低功耗电子设备工作时，由于不能有效地控制高功耗，而导致电子设备工作不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电平转换电路，旨在实现高功耗器件应用于低功耗电子设备工作时，对其功耗进行控制，提高低功耗电子设备工作的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电平转换电路，包括信号输入端、信号输出端、用于将所述信号输入端输入的高电平信号转换为低电平信号的第一电平转换模块，以及将所述第一电平转换模块输出的低电平信号转换为高电平信号的第二电平转换模块；所述第二电平转换模块转换后输出的高电平信号的电平低于所述信号输入端所输入的高电平信号；

其中，所述第一电平转换模块及第二电平转换模块具有输入端和输出端，所述第一电平转换模块的输入端与所述信号输入端连接，所述第一电平转换模块的输出端与所述第二电平转换模块的输入端连接，所述第二电平转换模块的输出端连接所述信号输出端。

优选地，所述第一电平转换模块包括第一电源、第一N沟道MOS管、第一电阻以及第一电容，所述第一N沟道MOS管的栅极与第一电平转换模块的输入端连接，所述第一N沟道MOS管的源极接地，所述第一N沟道MOS管的漏极与所述第一电阻一端连接，所述第一电阻另一端连接所述第一电源，所述第一电容的正极与所述第一N沟道MOS管的漏极以及第一电平转换模块的输出端连接，所述第一电容的负极接地。

优选地，所述第一电容用于滤波。

优选地，所述第二电平转换模块包括第二电源、第二N沟道MOS管、第二电阻以及第二电容，所述第二N沟道MOS管的栅极与第二电平转换模块的输入端连接，所述第二N沟道MOS管的源极接地，所述第二N沟道MOS管的漏极与所述第二电阻一端连接，所述第二电阻另一端连接第二电源，所述第二电容的正极与所述第二N沟道MOS管的漏极以及第二电平转换模块的输出端连接，所述第二电容的负极接地。

优选地，所述第二电容用于滤波。

优选地，所述电平转换电路还包括用于滤波的第三电容，所述第三电容的负极一端接地，其正极一端连接于所述信号输入端及所述第一电平转换模块输入端的中间处，且分别与第一N沟道MOS管、第一电容、第二N沟道MOS管以及第二电容并联。

优选地，所述第一电源和所述第二电源可以为同一电源两个不同的电压输出端。

上述方案中的一个技术方案具有如下优点或技术效果：通过将第一电平转换模块和第二电平转换模块硬件线路连接的方式控制电源端的通电与否，保证高功耗器件应用于低功耗电子设备工作时电平能够得到有效的控制，从而提高低功耗电子设备工作的稳定性。

附图说明

为了更清楚接地端说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单接地端介绍，显而易见接地端，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动。

图1为本实用新型一实施例电平转换电路的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整接地端描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应接地端随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含接地端包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一实施例，能够对电源端通电功能进行控制，从而使转换后的电平适用于低功耗电子设备工作。

参考图1，示出了本实用新型电平转换电路一实施例的结构示意图，该电平转换电路包括信号输入端30、信号输出端40、用于将所述信号输入端30输入的高电平信号转换为低电平信号的第一电平转换模块10，以及将所述第一电平转换模块10输出的低电平信号转换为高电平信号的第二电平转换模块20；所述第二电平转换模块20转换后输出的高电平信号的电平低于所述信号输入端30所输入的高电平信号。

其中，所述第一电平转换模块10及第二电平转换模块20具有输入端和输出端，所述第一电平转换模块的输入端101与所述信号输入端30连接，所述第一电平转换模块的输出端102与所述第二电平转换模块的输入端201连接，所述第二电平转换模块的输出端202连接所述信号输出端40。

本实施例通过将信号输入端30输入的高电平信号经第一电平转换模块10转换为低电平信号，再将其低电平信号经第二电平转换模块20转换为电源输出的高平信号，该高电平信号经信号输出端30输出至低功耗电子设备，信号输出端40输出的高电平信号低于信号输入端40输入的高电平信号，保证高功耗器件应用于低功耗电子设备工作时电平能够得到有效的控制，从而提高低功耗电子设备工作的稳定性。

本实施例中，可选地，参考图1，上述第一电平转换模块10包括第一电源VCC1、第一N沟道MOS管Q1、第一电阻R1以及第一电容C1，第一N沟道MOS管Q1的栅极G与第一电平转换模块的输入端101连接，所述第一N沟道MOS管Q1的源极S接接地端GND，第一N沟道MOS管Q1的漏极D与第一电阻R1一端连接，第一电阻R1另一端连接第一电源VCC1，第一电容C1的正极与所述第一N沟道MOS管Q1的漏极D以及第一电平转换模块的输出端102连接，第一电容C1的负极接地GND。

本实施例中，所述的通过信号输入端30与第一电平转换模块的输入端101连接，输入高电平或低电平经过第一电平转换模块10后，将其输入的高电平转换为低电平，将其输入的低电平转换为高电平，完成高低电平的转换。需要说明的是，上述第一电容C1用于将第一电平转换模块10的输出及第一电平转换模块20输入的滤波，第一电阻R1用于限流。

本实施例中，可选地，参考图1，所述第二电平转换模块20包括第二电源VCC2、第二N沟道MOS管Q2、第二电阻R2以及第二电容C2，所述第二N沟道MOS管Q2的栅极G与第二电平转换模块的输入端201连接，所述第二MOS管Q2的源极S接地GND，所述第二N沟道MOS管Q2的漏极S与所述第二电阻R2一端连接，所述第二电阻R2另一端连接第二电源VCC2，所述第二电容C2的正极与所述第二N沟道MOS管Q2的漏极S以及第二电平转换模块的输出端202连接，所述第二电容C2的负极接地GND。本实施例中，第二电平转换模块的输入端201与第一电平转换模块的输出端102连接，输入高电平或低电平经过第二电平转换模块20后，将其输入的高电平转换为低电平，将其输入的低电平转换为高电平，完成高低电平的转换，由第二电平转换模块的输出端202与信号输出端40连接，控制高低电平的输出，对第二电源通电功能进行控制，从而使转换后的电平适用于低功耗电子设备工作。需要说明的是，上述第二电容C2用于将第一电平转换模块20输出滤波，第二电阻R2用于限流。

本实施例中，可选地，所述第一电源VCC1和第二电源VCC2可以为同一电源两个不同的电压输出端。当然，第一电源VCC1和第二电源VCC2也可以为两个单独的电源输出不同的电压。第一电源VCC1和第二电源VCC2可以为输出5V的电源或3V电源，第一电源VCC1和第二电源VCC2输出的电压不相同。在本实施例中，第一电源VCC1的输出的电压大于第二电源VCC2输出的电压。

需要进一步说明的是，上述第一N沟道MOS管Q1和第二N沟道MOS管Q2相当于开关的作用，在此基础上做相应的改变，例如将N沟道MOS管替换为P沟道MOS管或三极管等均适用于上述实施例。

基于上述任一实施例，可选地，本实施例中的电平转换电路还包括用于滤波的第三电容C3，上述第三电容C3的负极一端接地端，其正极一端连接于所述信号输入端30及所述第一电平转换模块的输入端101的中间处，且分别与第一N沟道MOS管Q1、第一电容C1、第二N沟道MOS管Q2以及第二电容C2并联。

基于上述实施例，以下举例说明本电平转换电路的具体电路原理：

本申请提供第一实施例，假设高功耗器件应用于低功耗设备，根据本电路原理，可配置较低电平的第一电源和第二电源，需要说明的是，第二电源与低功耗设备的工作电压完全相同或者比较接近，但是要能保证第二电源能够满足低功耗设备工作。

当上述信号输入端30连接高功耗器所在的电路时，信号输入端30输入信号则为高电平时，第一电平转换模块10的第一N沟道MOS管Q1的栅极G电平高于第一N沟道MOS管Q1的漏极，第一N沟道MOS管Q1的源极S和漏极D导通，由于源极S接地，此时，第一N沟道MOS管Q1的输出端102输出为低电平，即第一N沟道MOS管Q1将信号输入端30输入的高电平拉低为低电平，也即第一电平转换模块20输出的电平为低电平，当第一电平转换模块10转换的电平为低电平时，则第二电平转换模块20的第二N沟道MOS管Q2的栅极G电平为低，第二N沟道MOS管Q2的源极S和漏极D截止不导通，此时，第二电源经第二电阻R2输出，即此时第二电平转换模块20输出高电平至低功耗设备，但是此高电平远低于信号输入端30所输入的高电平信号。如此，便实现了高功耗器件满足了低功耗电子设备低电平工作的目的，保证了电子设备工作的稳定性。需要说明的是，电子设备正常供电的电平为高电平，不供电的电平为低电平，高功耗输入的电压小于MOS管承受的电压值。

本申请提供第二实施例，假设低功耗器件应用于低功耗设备，根据本电路原理，可配置较低电平的第一电源和第二电源，需要说明的是，第二电源与低功耗设备的工作电压完全相同或者比较接近，但是要能保证第二电源能够满足低功耗设备工作。

当上述信号输入端30连接低低功耗器所在的电路时，信号输入端30输入信号则为低电平时，第一电平转换模块10的第一N沟道MOS管Q1的栅极G电平高于第一N沟道MOS管Q1的漏极，第一N沟道MOS管Q1的源极S和漏极D截止不导通，此时第一电源VCC1经第一电阻R1输出，第一N沟道MOS管Q1的输出端102输出为高电平，即第一N沟道MOS管Q1将信号输入端30输入的低电平拉转换为高电平，也即第一电平转换模块20输出的电平为高电平，当第一电平转换模块10转换的电平为高电平时，则第二电平转换模块20的第二N沟道MOS管Q2的栅极G电平为低，第二N沟道MOS管Q2的源极S和漏极D导通，由于源级S接地，此时，第二N沟道MOS管Q2的输出端102输出为低电平，即第二N沟道MOS管Q2将信号输入端30输入的高电平拉低为低电平，此时信号输出端40输出电平信号。如此，便实现了高功耗器件满足了低功耗电子设备低电平工作的目的，保证了电子设备工作的稳定性。需要说明的是，电子设备正常供电的电平为高电平，不供电的电平为低电平，高功耗输入的电压小于MOS管承受的电压值。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电平转换电路，其特征在于，包括信号输入端、信号输出端、用于将所述信号输入端输入的高电平信号转换为低电平信号的第一电平转换模块，以及将所述第一电平转换模块输出的低电平信号转换为高电平信号的第二电平转换模块；所述第二电平转换模块转换后输出的高电平信号的电平低于所述信号输入端所输入的高电平信号；

其中，所述第一电平转换模块的输入端与所述信号输入端连接，所述第一电平转换模块的输出端与所述第二电平转换模块的输入端连接，所述第二电平转换模块的输出端连接所述信号输出端。

2.如权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一电平转换模块包括第一电源、第一N沟道MOS管、第一电阻以及第一电容，所述第一N沟道MOS管的栅极与第一电平转换模块的输入端连接，所述第一N沟道MOS管的源极接地，所述第一N沟道MOS管的漏极与所述第一电阻一端连接，所述第一电阻另一端连接所述第一电源，所述第一电容的正极与所述第一N沟道MOS管的漏极以及第一电平转换模块的输出端连接，所述第一电容的负极接地。

3.如权利要求2所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一电容用于滤波。

4.如权利要求2所述的电平转换电路，其特征在于，所述第二电平转换模块包括第二电源、第二N沟道MOS管、第二电阻以及第二电容，所述第二N沟道MOS管的栅极与第二电平转换模块的输入端连接，所述第二N沟道MOS管的源极接地，所述第二N沟道MOS管的漏极与所述第二电阻一端连接，所述第二电阻另一端连接第二电源，所述第二电容的正极与所述第二N沟道MOS管的漏极以及第二电平转换模块的输出端连接，所述第二电容的负极接地。

5.如权利要求4所述的电平转换电路，其特征在于，所述第二电容用于滤波。

6.如权利要求5所述的电平转换电路，其特征在于，所述电平转换电路还包括用于滤波的第三电容，所述第三电容的负极一端接地，其正极一端连接于所述信号输入端及所述第一电平转换模块输入端的中间处，且分别与第一N沟道MOS管、第一电容、第二N沟道MOS管以及第二电容并联。

7.如权利要求4所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一电源和所述第二电源可以为同一电源两个不同的电压输出端。