CN208836000U - 一种可调直流输出电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可调直流输出电路，其包括MCU、PWM控制器、滤波电路以及放大电路，所述MCU通过PWM控制器、滤波电路连接至放大电路，所述滤波电路包括反相器U1和滤波子电路，所述反相器U1的输入端连接至PWM控制器的输出端，所述反相器U1的输出端通过所述滤波子电路连接至放大电路的输入端。本实用新型通过反相器和滤波子电路的结合对PWM控制器产生的初始可调直流电压中掺杂的交流信号进行消除，进而通过放大电路输出稳定的可调直流电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及电压调制技术领域，具体为一种可调直流输出电路。
背景技术
现有的直流电压调制电路，请参照图1所示，一般包括MCU 1、PWM控制器2、放大电路3，其中，MCU 1一般采用单片机，其产生一个3.3V的直流电压，然后通过PWM控制器2进行调制，形成0-3.3V的初始可调直流电压，然后再由放大电路3进行放大，从而得到需要的最终的可调直流电压4，例如，如果需要的可调直流电压4为1-10V，则是放大电路3的放大倍数达到3倍，基本可以实现。这种方式在一定情况下可以满足一般的需求，由于传统的PWM波是用一个低通滤波器解调可输出DAC，但是噪声较大，在电压精确控制场景中不适用。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可调直流输出电路，其通过反相器和滤波子电路的结合对PWM控制器产生的初始可调直流电压中掺杂的交流信号进行消除，进而通过放大电路输出稳定的可调直流电压。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种可调直流输出电路，其包括MCU、PWM控制器、滤波电路以及放大电路，所述MCU通过PWM控制器、滤波电路连接至放大电路，所述MCU输出3.3V直流电压至PWM控制器，所述PWM控制器对所述3.3V直流电压进行调制，产生一个0～3.3V的初始可调直流电压，所述初始可调直流电压经过滤波电路滤波以及放大电路放大后形成最终的可调直流电压，所述滤波电路包括反相器U1和滤波子电路，所述反相器U1的输入端连接至PWM控制器的输出端，所述反相器U1的输出端通过所述滤波子电路连接至放大电路的输入端。
优选地，所述滤波子电路包括电容C1、电阻R1、电阻R2以及电容C2，所述反相器U1的输出端经由电容C1和电阻R2连接至放大电路的输入端，所述PWM控制器的输出端经由所述电阻R1连接至放大电路的输入端，所述电容C2的一端连接至电阻R1和放大电路的输入端之间，所述电容C2的另一端接地。
优选地，所述放大电路包括放大子电路和电压跟随电路，所述放大子电路的输入端连接至滤波电路的输出端，所述放大子电路的输出端经由所述电压跟随电路输出最终的可调直流电压。
优选地，所述放大子电路包括放大器U2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述电压跟随电路包括电阻R6和NPN三极管Q1，所述放大器U2的同相输入端连接至电阻R1和电容C2之间，所述NPN三极管Q1的发射极经由电阻R4和电阻R5后接地，所述放大器U2的反相输入端连接至电阻R4和电阻R5之间，所述放大器U2的输出端经电阻R3连接至NPN三极管Q1的基极，所述NPN三极管Q1的集电极经由电阻R6连接至辅助电源。
与现有技术相比，本实用新型可调直流输出电路，其有益效果在于：
1、通过反相器和滤波子电路的结合对PWM控制器产生的初始可调直流电压中掺杂的交流信号进行消除，留下一个相对干净的模拟输出，进而通过放大电路输出稳定的可调直流电压，结构简单，性能远远超过RC滤波器，适用于对可调直流电压需要精确控制的场景；
2、在放大电路中增加电压跟随电路，使得放大电路的输出可以匹配阻抗，增大了本实用新型可调直流输出电路的驱动能力。
附图说明
图1为现有可调直流输出电路的结构框图；
图2为本实用新型可调直流输出电路的结构框图；
图3为滤波电路和放大电路的原理图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参照图2所示，一种可调直流输出电路，其包括MCU 10、PWM控制器20、滤波电路30以及放大电路40，所述MCU 10通过PWM控制器20、滤波电路30连接至放大电路40，所述MCU10输出3.3V直流电压至PWM控制器20，所述PWM控制器20对所述3.3V直流电压进行调制，产生一个0～3.3V的初始可调直流电压，所述初始可调直流电压经过滤波电路30滤波以及放大电路40放大后形成最终的可调直流电压50，输出至用电设备，所述滤波电路20包括反相器U1和滤波子电路，所述反相器U1的输入端连接至PWM控制器的输出端，反相器U1的输出端通过所述滤波子电路连接至放大电路的输入端。
反相器增强了PWM控制器20的初始可调直流电压的低通，反相器与滤波子电路进行组合后可以消除和减去(大部分)初始可调直流电压中的交流分量，保证了初始可调直流电压的稳定，避免因交流分量而造成最终的可调直流电压50的波动，从而保证了用电设备的使用寿命。
具体的，请参照图3所示，所述滤波子电路包括电容C1、电阻R1、电阻R2以及电容C2，所述反相器U1的输出端经由电容C1和电阻R2连接至放大电路40的输入端，所述PWM控制器20的输出端经由所述电阻R1连接至放大电路40的输入端，所述电容C2的一端连接至电阻R1和放大电路40的输入端之间，所述电容C2的另一端接地。
另外，为了提高可调直流输出电路的驱动能力，在本实用新型较佳的实施例中，在放电电路40中增加电压跟随电路，即放大电路包括放大子电路和电压跟随电路，所述放大子电路的输入端连接至滤波电路的输出端，所述放大子电路的输出端经由所述电压跟随电路输出最终的可调直流电压50。
具体的，请参照图3所示，放大子电路包括放大器U2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述电压跟随电路包括电阻R6和NPN三极管Q1，所述放大器U2的同相输入端连接至电阻R1和电容C2之间，所述NPN三极管Q1的发射极经由电阻R4和电阻R5后接地，所述放大器U2的反相输入端连接至电阻R4和电阻R5之间，所述放大器U2的输出端经电阻R3连接至NPN三极管Q1的基极，所述NPN三极管Q1的集电极经由电阻R6连接至辅助电源。电压跟随电路具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路(放大子电路)开路；当输出阻抗很低时，对后级电路(用电设备)就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响，因此，电压跟随电路还具备隔离作用，使前、后级电路之间互不影响。需要说明的是：电压跟随电路还可以采用放大倍数为1的放大器替代。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种可调直流输出电路，其特征在于，其包括MCU、PWM控制器、滤波电路以及放大电路，所述MCU通过PWM控制器、滤波电路连接至放大电路，所述MCU输出3.3V直流电压至PWM控制器，所述PWM控制器对所述3.3V直流电压进行调制，产生一个0～3.3V的初始可调直流电压，所述初始可调直流电压经过滤波电路滤波以及放大电路放大后形成最终的可调直流电压，所述滤波电路包括反相器U1和滤波子电路，所述反相器U1的输入端连接至PWM控制器的输出端，所述反相器U1的输出端通过所述滤波子电路连接至放大电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的可调直流输出电路，其特征在于，所述滤波子电路包括电容C1、电阻R1、电阻R2以及电容C2，所述反相器U1的输出端经由电容C1和电阻R2连接至放大电路的输入端，所述PWM控制器的输出端经由所述电阻R1连接至放大电路的输入端，所述电容C2的一端连接至电阻R1和放大电路的输入端之间，所述电容C2的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的可调直流输出电路，其特征在于，所述放大电路包括放大子电路和电压跟随电路，所述放大子电路的输入端连接至滤波电路的输出端，所述放大子电路的输出端经由所述电压跟随电路输出最终的可调直流电压。
4.根据权利要求3所述的可调直流输出电路，其特征在于，所述放大子电路包括放大器U2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述电压跟随电路包括电阻R6和NPN三极管Q1，所述放大器U2的同相输入端连接至电阻R1和电容C2之间，所述NPN三极管Q1的发射极经由电阻R4和电阻R5后接地，所述放大器U2的反相输入端连接至电阻R4和电阻R5之间，所述放大器U2的输出端经电阻R3连接至NPN三极管Q1的基极，所述NPN三极管Q1的集电极经由电阻R6连接至辅助电源。
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| CN201821527329.3U CN208836000U (zh) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | 一种可调直流输出电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113630688A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-09 | 东莞凯韵科技有限公司 | 一种直流伺服电路 |
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2018
- 2018-09-18 CN CN201821527329.3U patent/CN208836000U/zh active Active
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| CN113630688A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-09 | 东莞凯韵科技有限公司 | 一种直流伺服电路 |
| CN113630688B (zh) * | 2021-08-05 | 2024-05-17 | 东莞凯韵科技有限公司 | 一种直流伺服电路 |
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