CN210839345U - 接口电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接口电路，该接口电路包括微控制单元、电子开关电路、滤波电路、电压跟随电路和供电电路。通过电子开关电路将微控制单元发出的脉冲宽度调制信号转化为第一预设电压的脉冲宽度调制信号，然后经过滤波电路滤波后得到第二预设电压的直流电压，最后经过电压跟随电路的稳压得到第二预设电压的直流电压。本实用新型实施例通过电子开关电路将脉冲宽度调制信号进行转化后，在经过滤波电路和电压跟随电路产生直流电压，与现有技术中需要采用DA芯片相比，本电路只采用一些常规电子器件，成本相对较低。

Description

接口电路

技术领域

本实用新型涉及一种电路，尤其涉及一种接口电路。

背景技术

PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

目前的调节接口电路中通常采用MCU通过PWM控制一个DA芯片输出一个模拟电压值，然后经过电压放大电路和电压跟随电路产生一个1-10V直流电压。这种方法虽然精度比较高，但是成本也相对较高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种接口电路，以解决现有技术中采用DA芯片成本较高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

提供了一种接口电路，该接口电路包括：微控制单元、电子开关电路、滤波电路、电压跟随电路和供电电路；

所述微控制单元的输出端与所述电子开关电路的第一输入端连接，所述电子开关电路将微控制单元输出的脉冲宽度调制信号转化为第一预设电压的脉冲宽度调制信号；

所述电子开关电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路将所述电子开关电路输出的第一预设电压的脉冲宽度调制信号滤波后，得到第二预设电压的直流电压；

所述滤波电路的输出端与所述电压跟随电路的第一输入端连接，所述电压跟随电路用于稳定滤波后的所述第二预设电压的直流电压；

所述供电电路的输出端分别与所述微控制单元的第一输入端、所述电子开关电路的第二输入端和电压跟随电路的第二输入端连接，所述供电电路为所述微控制单元、所述电子开关电路和所述电压跟随电路供电。

在本实用新型实施例中，通过电子开关电路将微控制单元发出的脉冲宽度调制信号转化为第一预设电压的脉冲宽度调制信号，然后经过滤波电路滤波后得到第二预设电压的直流电压，最后经过电压跟随电路的稳压得到第二预设电压的直流电压。本实用新型实施例通过电子开关电路将脉冲宽度调制信号进行转化后，在经过滤波电路和电压跟随电路产生直流电压，与现有技术中需要采用DA芯片相比，电子开关电路只采用一些常规电子器件，成本相对较低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的一个实施例提供的一种接口电路的示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的另一种接口电路的示意图；

图3是本实用新型的一个实施例提供的一种电子开关电路的电路示意图；

图4是本实用新型的一个实施例提供的一种滤波电路的电路示意图；

图5是本实用新型的一个实施例提供的一种电压跟随电路的电路示意图；

图6是本实用新型的一个实施例提供的一种输出电压反馈电路的电路示意图；

图7是本实用新型的一个实施例提供的又一种接口电路的示意图。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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作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。

本实用新型提供了一种接口电路，该接口电路可以为1-10V调光接口电路，可以用于灯具或是其他用电设备调节电压。具体地，可以通过MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)输出一定占空比的PWM信号控制电子开关电路，然后经滤波电路以及电压跟随电路产生一个1-10V的直流电压，利用上述常见的电子器件，可以降低电路的成本。还可以利用输出电压反馈电路将电压跟随电路输出的电压值反馈至MCU，MCU通过电压跟随电路反馈的电压值调节PWM信号的占空比使得输出的电压更加稳定，精度更高。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种接口电路的示意图。如图所示，该接口电路可以包括：微控制单元、电子开关电路、滤波电路、电压跟随电路和供电电路。

该微控制单元的输出端与电子开关电路的第一输入端连接，该电子开关电路将微控制单元输出的脉冲宽度调制信号转为第一预设电压的脉冲宽度调制信号。

该电子开关电路的输出端与滤波电路的输入端连接，该滤波电路将电子开关电路输出的第一预设电压的脉冲宽度调制信号滤波后，得到第二预设电压的直流电压。

该滤波电路的输出端与电压跟随电路的第一输入端连接，该电压跟随电路用于稳定滤波后的第二预设电压的直流电压。

该供电电路的输出端分别与微控制单元的第一输入端、电子开关电路的第二输入端和电压跟随电路的第二输入端连接，该供电电路为微控制单元、电子开关电路和电压跟随电路供电。

在本实用新型实施例中，首先通过电子开关电路将微控制单元发出的脉冲宽度调制信号转化为第一预设电压的脉冲宽度调制信号，然后经过滤波电路滤波后得到第二预设电压的直流电压，最后经过电压跟随电路的稳压得到第二预设电压的直流电压。本实用新型实施例通过电子开关电路将脉冲宽度调制信号进行转化后，在经过滤波电路和电压跟随电路产生直流电压，与现有技术中需要采用DA芯片相比，电子开关电路只采用一些常规电子器件，成本相对较低。

在本实用新型的一个可能的实施方式中，MCU可以输出PWM信号，还具有AD采集(模拟信号转换成数字信号)功能。

在本实用新型的一个可能的实施方式中，如图2所述，为本实用新型提供的另一种接口电路的示意图。如图所示，该接口电路还可以包括：输出电压反馈电路。

该输出电压反馈电路的输入端与电压跟随电路的输出端连接，该输出电压反馈电路的输出端与微控制单元的第二输入端连接，该输出电压反馈电路将电压跟随电路稳定后输出的第二预设电压的直流电压反馈至微控制单元。

在本实用新型实施例中，输出电压反馈电路可以将电压跟随电路的输出电压反馈给微控制单元，微控制单元根据该输出电压反馈电路反馈的电压调节输出的PWM信号的占空比，进而使得电路输出的电压值更加准确，保证电压输出的精度。

在本实用新型的一个可能的实施方式中，如图3所示，为本实用新型提供的一种电子开关电路的电路示意图。如图所示，该电子开关电路可以包括：开关器件、第一电阻R1和第二电阻R2。

该开关器件的第一端与第一电阻R1的第一端连接，该开关器件的第二端分别与第二电阻R2的第一端和滤波电路的输入端连接，该开关器件的第三端接地。该第一电阻R1的第二端与微控制单元的输出端连接。该第二电阻的第二端与外接电源端子连接。

其中，外接电源可以是单独的电源，也可以是一个外接电源。外接电源的取值可以根据电路的实际情况确定，例如15V、12V等等，在此不做限定。

具体的，开关器件可以是场效应管(MOS管)，也可以是三极管，还可以是其他具有放大作用的开关器件。图3中采用的是三极管。

在本实用新型的一个具体实施方式中，开关器件为三极管。由于三极管在使用时不会产生电弧，接触安全性更高。在本申请提供的接口电路中三极管起到放大作用。

具体地，该三极管Q的基极与第一电阻R1的第一端连接，该开关器件的集电极分别与第二电阻R2的第一端和滤波器的输入端连接，该三极管的发射极接地。

在本实用新型的一个具体实施方式中，开关器件为场效应晶体管(MOS管)，该场效应晶体管可以为N沟道型场效应晶体管。MOS管是金属(metal)、氧化物(oxide)、半导体(semiconductor)场效应晶体管，具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好的优点，在本申请提供的接口电路中MOS管起到放大作用。

具体地，该场效应晶体管的栅极与第一电阻R1的第一端连接，该场效应晶体管的漏极分别与第二电阻R2的第一端和滤波器的输入端连接，该场效应晶体管的源极接地。

在本实用新型的一个可能的实施方式中，如图4所示，为本实用新型提供的一种滤波电路的电路示意图，如图所示，该滤波电路可以包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2。

该第三电阻R3的第一端与电子开关电路的输出端连接，该第三电阻R3的第二端分别与第四电阻R4的第一端和第一电容C1的第一端连接。该第四电阻R4的第二端分别与第二电容C2的第一端和电压跟随电路的第一输入端连接。该第一电容C1的第二端接地。该第二电容C2的第二端接地。

在本实用新型实施例中，滤波电路采用两级RC滤波电路，可以使得滤波效果更好。

在本实用新型的一个可能的实施方式中，如图5所示，为本实用新型提供的一种电压跟随电路的电路示意图。如图所示，该电压跟随电路可以包括：运算放大器U1、第五电阻R5和第六电阻R6。

该运算放大器U1的同相输入端与第五电阻R5的第一端连接，该运算放大器U1的反向输入端与第六电阻R6的第一端连接，该运算放大器U1的第一电源输入端与外接电源端子连接，该运算放大器U1的第二电源输入端接地，该运算放大器U1的输出端分别与用电端、输出电压反馈电路的输入端和第六电阻R6的第二端连接。该第五电阻R5的第二端与滤波电路的输出端连接。

在本实用新型实施例中，电压跟随电路的输出端与用电端直接相连，采用运算放大器，可以使电压跟随电路的输出电压更加稳定，同时输出电阻较低，使得电路的带载能力更强。

在本实用新型的一个可能的实施方式中，如图6所示，为本实用新型提供的一种输出电压反馈电路的电路示意图。如图所示，该输出电压反馈电路可以包括：第七电阻R7和第八电阻R8。

该第七电阻R7的第一端与电压跟随电路的输出端连接，该第七电阻R7的第二端分别与第八电阻R8的第一端和微控制单元的第二输入端连接，该第八电阻R8的第二端接地。

在本实用新型实施例中，采用两个电阻并联的形式将电压跟随电路的输出电压反馈至MCU，MCU通过AD采集检测输出电压反馈电路输出的电压值，MCU根据该电压值调节输出的PWM信号的占空比，使得输出的电压更加准确。

在本实用新型的一个可能的实施方式中，如图7所示，为本实用新型提供的又一种接口电路的示意图，如图所示，供电电路可以包括：稳压电路和微控制单元供电电路。

该稳压电路的输出端分别与电子开关电路的第二输入端、电压跟随电路的第二输入端和微控制单元供电电路的输入端连接。该微控制单元供电电路的输出端与微控制单元的第一输入端连接。

在本实用新型实施例中，稳压电路可以为电子开关电路、电压跟随电路和微控制单元供电电路提供电能，是整个电路的供电电源。稳压电路的电压值可以根据电路的实际情况确定，例如15V、12V等等。

微控制单元供电电路为微控制单元提供电能，提供的电压值可以根据微控制单元的需求来确定。

具体地，电子开关电路为12V电子开关电路，以便为用电端输出1-10V的电压，相应地，稳压电路可以为12V稳压电路，不需要改变电压指的大小即可为电子开关电路提供电压。

本实用新型实施例中采用的电子器件均为常见的电子器件，成本均较低，用于为用电装置(例如LED灯)供电，可以节约整体装置的成本。而且采用输出电压反馈电路，对输出的电压实时调整，可以保证整体输出电压的精度。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种接口电路，其特征在于，包括：微控制单元、电子开关电路、滤波电路、电压跟随电路和供电电路；

所述微控制单元的输出端与所述电子开关电路的第一输入端连接，所述电子开关电路将微控制单元输出的脉冲宽度调制信号转化为第一预设电压的脉冲宽度调制信号；

所述电子开关电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路将所述电子开关电路输出的第一预设电压的脉冲宽度调制信号滤波后，得到第二预设电压的直流电压；

所述滤波电路的输出端与所述电压跟随电路的第一输入端连接，所述电压跟随电路用于稳定滤波后的所述第二预设电压的直流电压；

所述供电电路的输出端分别与所述微控制单元的第一输入端、所述电子开关电路的第二输入端和电压跟随电路的第二输入端连接，所述供电电路为所述微控制单元、所述电子开关电路和所述电压跟随电路供电。

2.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述接口电路还包括：输出电压反馈电路；

所述输出电压反馈电路的输入端与所述电压跟随电路的输出端连接，所述输出电压反馈电路的输出端与所述微控制单元的第二输入端连接，所述输出电压反馈电路将所述电压跟随电路稳定后输出的第二预设电压的直流电压反馈至所述微控制单元。

3.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述电子开关电路包括：开关器件、第一电阻和第二电阻；

所述开关器件的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述开关器件的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述滤波电路的输入端连接，所述开关器件的第三端接地；

所述第一电阻的第二端与所述微控制单元的输出端连接；

所述第二电阻的第二端与外接电源端子连接。

4.根据权利要求3所述的接口电路，其特征在于，所述开关器件包括：场效应晶体管或三极管。

5.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述滤波电路包括：第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容；

所述第三电阻的第一端与所述电子开关电路的输出端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端和第一电容的第一端连接；

所述第四电阻的第二端分别与所述第二电容的第一端和所述电压跟随电路的第一输入端连接；

所述第一电容的第二端接地；

所述第二电容的第二端接地。

6.根据权利要求2所述的接口电路，其特征在于，所述电压跟随电路包括：运算放大器、第五电阻和第六电阻；

所述运算放大器的同相输入端与所述第五电阻的第一端连接，所述运算放大器的反向输入端与所述第六电阻的第一端连接，所述运算放大器的第一电源输入端与外接电源端子连接，所述运算放大器的第二电源输入端接地，所述运算放大器的输出端分别与用电端、所述输出电压反馈电路的输入端和所述第六电阻的第二端连接；

所述第五电阻的第二端与所述滤波电路的输出端连接。

7.根据权利要求2所述的接口电路，其特征在于，所述输出电压反馈电路包括：第七电阻和第八电阻；

所述第七电阻的第一端与所述电压跟随电路的输出端连接，所述第七电阻的输出端分别与所述第八电阻的第一端和所述微控制单元的第二输入端连接；

所述第八电阻的第二端接地。

8.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述供电电路包括：稳压电路和微控制单元供电电路；

所述稳压电路的输出端分别与所述电子开关电路的第二输入端、所述电压跟随电路的第二输入端和所述微控制单元供电电路的输入端连接；

所述微控制单元供电电路的输出端与所述微控制单元的第一输入端连接。

9.根据权利要求8所述的接口电路，其特征在于，所述电子开关电路为12V电子开关电路。

10.根据权利要求8所述的接口电路，其特征在于，所述稳压电路为12V稳压电路。

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