CN219576883U - 电压控制电路、电路板及空调器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电压控制电路、电路板及空调器,其中,电压控制电路包括驱动模块、采样模块和电压调节模块,驱动模块用于向压电负载输入交流电压信号;采样模块与驱动模块连接,采样模块用于将采样到的交流电压信号转换为直流电压信号;电压调节模块连接于驱动模块与采样模块之间,电压调节模块用于将输入的控制电压信号与直流电压信号进行比较得到电压调节信号,并将电压调节信号输出至驱动模块,以使驱动模块根据电压调节信号对交流电压信号进行调节处理;通过上述技术方案,能够在压电负载的阻抗发生变化的情况下使得空调口扇子风的摆幅保持稳定,给用户带来了良好的使用体验。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域,尤其涉及一种电压控制电路、电路板及空调器。
背景技术
压电驱动技术主要是基于压电陶瓷材料的逆压电效应,通过在压电陶瓷元件的电介质方向施加电场,使其产生机械振动,具有结构简单、可控性高、适应性强等优点。扇子风即利用压电陶瓷片的逆压电效应,给压电陶瓷片输入电压,压电负载做谐振运动,产生谐振风场,使得空调出风口做谐振扰流,从而得到更加柔和的风,提升用户的舒适度。其中,扇子风的摆幅决定了谐振扰流的效果,而输入压电陶瓷片的电压峰峰值与谐振的振幅存在着线性正比的关系,因此控制电压峰峰值就可以控制扇子风的振幅;但是压电陶瓷片的阻抗变化就会使得输出电压发生改变,进而使得空调口扇子风出现摆幅不定的情况,给用户带来了不良好的使用体验。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种电压控制电路、电路板及空调器,能够在压电负载的阻抗发生变化的情况下使得空调口扇子风的摆幅保持稳定,给用户带来了良好的使用体验。
本申请第一方面的实施例提供了一种电压控制电路,包括:
驱动模块,所述驱动模块用于向压电负载输入交流电压信号;
采样模块,所述采样模块与所述驱动模块连接,所述采样模块用于将采样到的所述交流电压信号转换为直流电压信号;
电压调节模块,所述电压调节模块连接于所述驱动模块和所述采样模块之间,所述电压调节模块用于将输入的控制电压信号与所述直流电压信号进行比较得到电压调节信号,并将所述电压调节信号输出至所述驱动模块,以使所述驱动模块根据所述电压调节信号对所述交流电压信号进行调节处理
根据本申请第一方面实施例的电压控制电路,至少具有如下有益效果:驱动模块能够向压电负载输入交流电压信号;采样模块可以对驱动模块发送到压电负载的交流电压信号进行采样并且将采样得到的交流电压信号进行转换处理得到直流电压信号;电压调节模块可以将输入的控制电压信号与采样模块发送过来的直流电压信号进行对比进而得到电压调节信号,驱动模块还会根据电压调节模块发送过来的电压调节信号对输入到压电负载的交流电压信号进行调节处理,以使得输入到压电负载的电压能够保持稳定,进而在压电负载的阻抗发生变化的情况下使得空调口扇子风的摆幅保持稳定,给用户带来了良好的使用体验。
在一些实施例中,所述采样模块包括第一分压单元和整流单元,所述第一分压单元与所述驱动模块的电压输出端连接,所述第一分压单元与所述整流单元连接;所述第一分压单元用于采集所述驱动模块输出的所述交流电压信号,并对采集的所述交流电压信号进行衰减处理;所述整流单元用于对衰减处理后的所述交流电压信号进行整流以获得所述直流电压信号。
在一些实施例中,所述电压调节模块包括电压比较器,所述电压比较器连接于所述采样模块与所述驱动模块之间,所述电压比较器的第一电压输入端用于输入所述直流电压信号,所述电压比较器的第二电压输入端用于输入所述控制电压信号,所述电压比较器的比较输出端用于向所述驱动模块输出所述电压调节信号。
在一些实施例中,所述驱动模块包括电压源、升压单元和电路放大单元,所述电压源、所述升压单元、所述电路放大单元和所述采样模块依次连接,所述电压调节模块连接于所述采样模块与所述升压单元之间。
在一些实施例中,所述升压单元包括第一升压芯片、第一分压电阻和第二分压电阻,所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联连接,所述第一升压芯片的电压反馈端连接于所述第一分压电阻与所述第二分压电阻之间,所述第一升压芯片的所述电压反馈端与所述电压调节模块连接,所述电压反馈端用于输入所述电压调节信号,所述第一分压电阻连接于所述电压反馈端与所述第一升压芯片的电压输出端之间,所述第一升压芯片的电压输出端还与所述电路放大单元的电压输入端连接。
在一些实施例中,所述第一分压单元包括第一分压电容和第二分压电容,所述第一分压电容与所述第二分压电容串联连接,所述整流单元的输入端连接于所述第一分压电容和所述第二分压电容之间,所述第一分压电容连接于所述驱动模块的电压输出端与所述整流单元之间,所述第一分压电容还与所述压电负载的正极连接。
在一些实施例中,所述第一分压单元包括第三分压电容、第四分压电容和第五电容,所述第三分压电容与所述第四分压电容并联连接,所述第五电容与所述整流单元并联连接,所述第三分压电容和所述第四分压电容分别与所述第五电容串联连接,所述第三分压电容连接于所述驱动模块的第一电压输出端与所述整流单元之间,所述第四分压电容连接于所述驱动模块的第二电压输出端与所述整流单元之间,所述驱动模块的所述第一电压输出端和所述第二电压输出端之间连接所述压电负载。
在一些实施例中,所述升压单元包括第二升压芯片、第三分压电阻和第四分压电阻,所述第三分压电阻与所述第四分压电阻串联连接,所述第二升压芯片的电压反馈端连接于所述第三分压电阻与所述第四分压电阻之间,所述第二升压芯片的时钟端口用于输入所述控制电压信号,所述第二升压芯片的电压比较端口与所述采样模块连接,所述第二升压芯片的所述电压比较端口用于输入所述直流电压信号,所述第三分压电阻连接于所述电压反馈端与所述第二升压芯片的电压输出端之间,所述第二升压芯片的电压输出端还与所述电路放大单元的电压输入端连接。
在一些实施例中,所述电压调节模块还包括积分电路单元,所述积分电路单元的电压输出端与所述电压比较器的第二电压输入端连接,所述积分电路单元的电压输入端用于输入所述控制电压信号。
在一些实施例中,所述控制电压信号为斩波控制电压信号,其中,所述控制电压信号的直流电压值由所述斩波控制电压信号的占空比决定。
在一些实施例中,所述电路放大单元包括第一生成单元、驱动单元和第一放大单元,所述第一生成单元、所述驱动单元和所述第一放大单元依次连接,所述升压单元的输出端连接至所述第一放大单元的输入端,所述第一放大单元的输出端连接至所述压电负载,其中,
所述第一生成单元,用于生成两路具备相位差的脉冲簇信号,并发送给所述驱动单元;
所述驱动单元,用于对每路所述脉冲簇信号进行取反,以在每路脉冲簇信号下获得两个相互互补的脉冲簇信号;
所述第一放大单元,用于对取反后的脉冲簇信号进行放大,以获得两路具备相位差的高压脉冲簇信号。
在一些实施例中,所述电路放大单元包括第二生成单元和第二放大单元,所述第二放大单元的输入端分别与所述升压单元的输出端和所述第二生成单元的输出端连接,其中,
所述第二生成单元,用于生成两组具备相位差的脉冲簇信号,每组脉冲簇信号中包括两个相互互补的脉冲簇信号;
所述第二放大单元,用于对两组脉冲簇信号进行放大,以获得两路具备相位差的高压脉冲簇信号。
在一些实施例中,所述电路放大单元包括依次连接的第三生成单元、驱动单元、第三放大单元和滤波电路,所述滤波电路连接至所述压电负载的一端,所述压电负载的另一端接地,其中,
所述第三生成单元用于生成一路脉冲簇信号,并发送给所述驱动单元;
所述驱动单元用于对所述脉冲簇信号进行取反,以获得两个相互互补的脉冲簇信号;
所述第三放大单元用于对取反后的两个脉冲簇信号进行放大,以获得高压脉冲簇信号;
所述滤波电路用于将所述高压脉冲簇信号进行滤波变换得到全周期的正弦交流电压,并施加于所述压电负载的一端。
在一些实施例中,所述驱动单元包括第三驱动芯片;所述第三放大单元包括第十开关管和第十一开关管;所述滤波电路包括第四电感、第四电容和第五电容;所述第三驱动芯片分别与所述第三生成单元的输出端、所述第十开关管的控制端和所述第十一开关管的控制端连接,所述第十开关管的一个开关引脚与所述升压单元的输出端连接,所述第十开关管的另一个开关引脚和所述第十一开关管的一个开关引脚均连接至所述第四电感的一端,所述第十一开关管的另一个开关引脚接地;所述第四电感的另一端连接至所述第四电容的一端和所述第五电容的一端,所述第四电容的另一端接地,所述第五电容的另一端连接至所述压电负载的一端,所述压电负载的另一端接地。
在一些实施例中,所述脉冲簇信号的占空比变化范围为20%至100%。
本申请第二方面实施例提供了一种电路板,包括上述第一方面实施例的电压控制电路。
本申请第三方面实施例提供了一种空调器,包括上述第三方面实施例的电路板。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1是本申请实施例提供的电压控制电路的电路原理示意图;
图2是本申请实施例提供的电压控制电路的具体电路原理图;
图3是本申请另一实施例提供的电压控制电路的具体电路原理图;
图4是本申请另一实施例提供的电压控制电路的具体电路原理图;
图5是本申请实施例提供的电路放大单元的电路原理示意图;
图6是本申请实施例提供的电路放大单元的具体电路原理图;
图7是本申请另一实施例提供的电路放大单元的电路原理示意图;
图8是本申请另一实施例提供的电路放大单元的具体电路原理图;
图9是本申请另一实施例提供的电路放大单元的具体电路原理图。
附图标记:
驱动模块100、采样模块200、电压调节模块300、压电负载400、第一分压单元210、整流单元220、升压单元110、电路放大单元120、第一生成单元121、驱动单元122、第一放大单元123、第一驱动芯片124、第二驱动芯片125、第二生成单元126、第二放大单元127、第三生成单元128、第三驱动芯片129、第三放大单元130、滤波电路410。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
在本申请的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
扇子风即利用压电陶瓷片的逆压电效应,给压电陶瓷片输入电压,压电负载做谐振运动,产生谐振风场,使得空调出风口做谐振扰流,从而得到更加柔和的风,提升用户的舒适度。其中,扇子风的摆幅决定了谐振扰流的效果,而输入压电陶瓷片的电压峰峰值与谐振的振幅存在着线性正比的关系,因此控制电压峰峰值就可以控制扇子风的振幅;但是压电陶瓷片的阻抗变化就会使得输出电压发生改变,进而使得空调口扇子风出现摆幅不定的情况,给用户带来了不良好的使用体验。
基于此,本申请实施例提供了一种电压控制电路、电路板及空调器,能够在压电陶瓷片的阻抗发生变化的情况下使得空调口扇子风的摆幅保持稳定,给用户带来了良好的使用体验。
下面结合附图进行说明:
参照图1,本申请实施例提供的一种电压控制电路,电压控制电路包括驱动模块100、采样模块200和电压调节模块300,驱动模块100、采样模块200和电压调节模块300依次连接,并且三者之间形成了闭合回路;驱动模块100可以向压电负载400输出用于驱动压电负载400产生逆压电效应的交流电压信号的时候,采样模块200还可以对驱动模块100向压电负载400发送的交流电压信号进行采样处理并且还将得到的交流电压信号转换为直流电压信号;电压调节模块300可以接收控制电压信号并且将接收到的控制电压信号与直流电压信号进行对比处理从而得到电压调节信号,接着将得到的电压调节信号发送到驱动模块100;驱动模块100就会根据接收到的电压调节信号对输出到压电负载400的交流电压信号进行调整变化处理,从而在压电负载400的阻抗发生变化的情况下,通过上述方式对输入到压电负载400的交流电压信号进行调节,最后使得交流电压信号的电压值能够保持在一个稳定值,使得空调口扇子风的摆幅能够保持稳定,给用户带来了良好的使用体验,提升人体舒适度。
具体来说,压电负载400的阻抗发生变化或者开环电路中的零件差异性或者开环电路的零件环境发生变化,都可能引起输入到压电负载400的电压发生变化,进而有可能使得空调口的扇子风出现摆幅不定的情况,影响谐振扰流的效果。对于上述各种可能影响到输入到压电负载400的电压值的情况,本申请实施例的电压控制电路均可以实现调节控制处理,使得对应的输入到压电负载400的电压值能够保持稳定,进而使得空调口的扇子风的摆幅能够保持稳定。
具体来说,由驱动模块100输出到压电负载400的交流电压信号可以包括但不限于以下之一:正弦波信号或者两个半正弦波信号或者三角波信号;当上述交流电压信号输入到压电负载400的时候,压电负载400就会发生逆压电效应,压电负载就会产生谐振,产生谐振风场,空调出风口就会产生谐振扰动,进而得到柔和的风,提升人体的舒适度。但是交流电压信号的电压峰峰值发生改变都会使得谐振的振幅发生改变,而为了控制谐振的振幅,就需要在交流电压信号的电压峰峰值发生改变的情况下对其进行调节处理,使其保持稳定,最后使得空调口扇子风的摆幅保持稳定。
可以理解的是,采样模块200可以对由驱动模块100输出到压电负载400的交流电压信号进行采样处理,并且对采样得到的交流电压信号进行整流变换处理就能够得到直流电压信号,将交流电压信号整流变换为直流电压信号,从而为了后续的电压比较做好前提准备。其中,控制电压信号可以为斩波控制信号,为了使得斩波控制信号的电压值保持稳定,可以对其占比空进行设定处理。
可以理解的是,电压调节模块300连接在驱动模块100和采样模块200之间,进而电压模块可以将接收的控制电压信号与采样模块200发送过来的直流电压信号进行对比得到电压调节信号;其中,电压调节模块300可以为模拟电路模块,即可以利用电压比较器IC1将直流电压信号与控制电压信号对比;电压调节模块300也可以为数字电路模块,即根据预设的对比策略就可以将直流电压信号与控制电压信号进行对比处理。驱动模块100在接收到电压调节模块300发送过来的电压调节信号之后就会对输出到压电负载400的交流电压信号进行调整控制处理,使得输入到压电负载400的电压值能够保持稳定,以使得压电负载400的谐振振幅能够保持稳定,进而使得空调口的扇子风的摆幅可以保持稳定,给用户带来了良好的使用体验。
需要说明的是,压电负载400包括多个相互并联的压电元件。压电元件包括设置在两端的压电片,两个压电片之间还设置有振动片,当正弦交流电压施加在压电元件上,会使得压电片产生机械振动,从而使得振动片不断振动,使得压电负载400可以根据逆压电效应正常运行,这种驱动方式灵活性更强、控制精度更高。在一些实施例中,压电负载400可以作为扰流装置以起到扰动气流的作用,例如可以将压电负载400设置于空气调节设备的出风口,从而能够调节空气调节设备的出风风场;在另外的一些实施例中,压电负载400也可以安装在空气调节设备的内部,具体可以安装在任意需要产生气流的位置,作为产生气流的动力源。本发明实施例不对压电负载400的具体应用场景做限制,凡是需要对气流进行扰流或者需要产生气流的场景,均可以使用压电负载400。其中,压电元件可以为压电陶瓷片,此处不作限定。
参照图2至图4,采样模块200包括第一分压单元210(图中未标出)和整流单元220,其中,驱动模块100的电压输出端与第一分压单元210连接,并且第一分压单元210还与整流单元220连接;第一分压单元210可以用于采集驱动模块100输出的交流电压信号,并且对采集到的交流电压信号进行分压衰减处理,接着将分压衰减处理后的交流电压信号进行变换处理以得到直流电压信号。
具体来说,第一分压单元210能够对驱动模块100输出的交流电压信号进行采集并且对采集到的交流电压信号进行分压衰减处理,为了后续的整流处理做好准备。而整流单元220可以对第一分压单元210分压衰减处理后的交流电压信号进行变换处理,以使得衰减处理后的交流电压信号转换为直流电压信号,以便于将直流电压信号与控制电压信号进行对比处理。
可以理解的是,利用第一分压单元210对采样得到的交流电压信号进行分压衰减处理,可以为对采样得到的交流电压信号进行分压处理。对第一分压单元210分压处理后的交流电压信号进行变换整流处理即为将交流信号整流为直流电压信号。
参照图2和图3,电压调节模块300可以包括电压比较器IC1,电压比较器IC1设置在驱动模块100和采样模块200之间;其中,电压比较器IC1的第一电压输入端用于接收直流电压信号,电压比较器IC1的第二电压输入端用于接收控制电压信号,电压比较器IC1还会将对比得到的电压调节信号从比较输出端输出到驱动模块100。示例性地,输入到电压比较器IC1的直流电压信号的电压值为+3V,输入到电压比较器IC1的控制电压信号的电压值为+4V,电压比较器IC1将+3V和+4V进行比较,并且设定在直流电压信号大于控制电压信号的时候得到的电压调节信号为高电平,在直流电压信号小于控制电压信号的时候得到的电压调节信号为低电平,因为+3V小于+4V,因此此时电压比较器IC1输出的电压调节信号就会为低电平,后续驱动模块100就会根据低电平的电压调节信号对交流电压信号进行调节处理。
参照图2至图4,驱动模块100可以包括升压单元110和电路放大单元120和电压源DC1,其中,电压源DC1、升压单元110、电路放大单元120和采样模块200相互连接,并且电压调节模块300连接在升压单元110和采样模块200之间。
具体来说,电压源DC1可以直流电压源DC1,升压单元110可以包括升压芯片以及分压电阻,电路放大单元120可以为高压正弦波放大电路;直流电压源DC1的电压输出端与升压芯片的电压输入端连接,升压芯片的电压输出端与高压正弦波放大电路的电压输入端连接,高压正弦波放大电路的电压输出端分别与压电负载400以及采样模块200连接,进而输出到压电负载400的交流电压信号还可以被采样模块200进行采样处理;其中,在电压调节模块300包括电压比较器IC1的情况下,就会利用电压比较器IC1对采样模块200采集转换处理后的直流电压信号与控制电压信号进行比较,接着将输出的电压调节信号输出至升压单元110的分压电阻,以使得升压芯片输出到高压正弦波放大电路的电压发生变化。而在电压调节模块300不包括电压比较器IC1的情况下,升压芯片还可以分别接收控制电压信号和采样模块200发送过来的直流电压信号,并且将升压芯片的内部对控制电压信号与直流电压信号进行对比,进而也可以调节输出到高压正弦波放大电路的电压大小,以实现电压的调节控制处理。
参照图2和图3,升压单元110包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第一升压芯片IC2,第一分压电阻R1和第二分压电阻R2连接,并且第一升压芯片IC2的电压反馈端Vfb连接在第二分压电阻R2和第一分压电阻R1之间,第一升压芯片IC2的电压反馈端Vfb和电压调节模块300连接,其中,电压调节信号输入至第一升压芯片IC2的电压反馈端Vfb,第一升压芯片IC2的电压输出端还与电路放大单元120的电压输入端连接。
可以理解的是,电压调节模块300输出的电压调节信号可以输入至第一升压芯片IC2的电压反馈端Vfb,接着第一升压芯片IC2的电压输出端输出的电压值就会发生变化,最后交流电压信号也会跟随第一升压芯片IC2输出的电压值而发生改变。其中,在电路放大单元120的电压输入端和第一升压芯片IC2的电压输出端之间还可以连接有滤波电容C9,通过滤波电容C9能够对输入到电路放大单元120的电压信号进行滤波处理,以去除电压信号中的干扰信号,保证电压控制电路的稳定性。
参照图2,第一分压单元210包括第二分压电容C2和第一分压电容C1,第一分压电容C1和第二分压电容C2连接,并且整流单元220的输入端连接在第二分压电容C2和第一分压电容C1之间,第一分压电容C1还连接在驱动模块100的电压输出端和整流单元220的输入端之间,第一分压电容C1与压电负载400的正极连接。
具体地,在交流电压信号为正弦波信号的情况下,第二分压电容C2的一端和第一分压电容C1的一端连接,并且第一分压电容C1的一端还与整流单元220的输入端连接,第一分压电容C1的另一端还分别与驱动模块100的电压输出端和压电负载400的正极连接,第二分压电容C2的另一端与参考地连接。从驱动模块100的电压输出端输出的交流电压信号就可以利用第一分压电容C1和第二分压电容C2组成的分压支路进行分压处理,并且利用整流单元220对分压处理后的交流电压信号进行变换处理,使得交流电压信号转变为直流电压信号。其中,整流单元220可以包括第六电容C6、第七电容C7、第一二极管D1和第二二极管D2,第六电容C6的一端连接于第一分压电容C1的一端,第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极连接并且第六电容C6的一端连接于第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极之间,第一二极管D1的负极与第七电容C7的一端连接,第七电容C7的另一端、第二二极管D2的正极和第二分压电容C2的另一端均与参考地连接,第一二极管D1的负极输出直流电压信号。
参照图3和图4,第一分压单元210包括第三分压电容C3、第四分压电容C4和第五电容C5,第三分压电容C3和第四分压电容C4相互并联连接,第五电容C5与整流单元220并联,第三分压电容C3和第四分压电容C4均与第五电容C5连接,第三分压电容C3连接在驱动模块100的第一电压输出端和整流单元220之间,第四分压电容C4连接在驱动模块100的第二电压输出端和整流单元220之间,驱动模块100的第一电压输出端和第二电压输出端之间均与压电负载400连接。
具体地,在交流电压信号为两个半正弦波信号的情况下,第三分压电容C3、第四分压电容C4和第五电容C5组成电压分压系统,并且合并压电负载400的上下信号,衰减为小信号的正弦波,再经过整流单元220进行整流变换处理以得到直流电压信号。
参照图4,升压单元110包括第二升压芯片IC3、第三分压电阻R3和第四分压电阻R4,第三分压电阻R3的一端分别与第二升压芯片IC3的电压输出端和电路放大单元120连接,第三分压电阻R3的另一端分别与第四分压电阻R4的一端和电压反馈端Vfb连接,第四分压电阻R4的另一端与参考地连接,第二升压芯片IC3的电压比较端口Vr和采样模块200连接。
具体地,直流电压信号输入至第二升压芯片IC3的电压比较端口Vr,控制电压信号输入至第二升压芯片IC3的时钟端口CLK,进而可以在第二升压芯片IC3的内部对直流电压信号和控制电压信号进行比较处理,然后就可以根据对比结果而控制电压反馈端Vfb的电压大小,因此第二升压芯片IC3的电压输出端的电压值就会发生变化,以实现对驱动模块100的交流电压信号进行调整处理。
参照图2和图3,电压调节模块300还包括积分电路单元,积分电路单元的电压输出端和电压比较器IC1的第二电压输入端连接,控制电压信号输入到积分电路单元的电压输入端。其中,积分电路单元可以包括积分电阻R5和积分电容C8,积分电阻R5的一端和积分电容C8的一端连接,积分电容C8的另一端与参考地连接,积分电阻R5的一端和积分电容C8的一端还均连接到电压比较器IC1的第二电压输入端,积分电阻R5的另一端用于输入控制电压信号;积分电路单元可以对输入的控制电压信号进行RC积分处理,以得到直流信号,并且输入到电压比较器IC1进行比较处理。
值得注意的是,在一些具体实施例中,积分电路单元可以包括积分电阻R5和积分电容C8,积分电阻R5的一端和积分电容C8的一端连接,积分电容C8的另一端与参考地连接,积分电阻R5的一端和积分电容C8的一端还可以直接连接到第二升压芯片IC3的时钟端口CLK,积分电阻R5的另一端用于输入控制电压信号。
在一些具体实施例中,控制电压信号为斩波控制电压信号。示例性地,斩波控制电压信号可以为空调内机板输出端口的电压信号,参数为L=0-2.5V,H=2.5V-5.5V,占空比=0-100%,T为斩波控制电压信号的一周期时间,在积分电阻R5乘以积分电容C8远远大于一半周期的情况下,斩波控制信号经过RC积分,就可以得到直流信号。其中,直流信号=(H-L)*占空比+L。
参照图5,电路放大单元120包括第一生成单元121、驱动单元122和第一放大单元123,第一生成单元121、驱动单元122和第一放大单元123依次连接,升压单元110的输出端连接至第一放大单元123的输入端,第一放大单元123的输出端连接至压电负载400的输入端,其中,第一生成单元121用于生成两路具备相位差的脉冲簇信号,并发送给驱动单元122;驱动单元122用于对每路脉冲簇信号进行取反,以在每路脉冲簇信号下获得两个相互互补的脉冲簇信号;第一放大单元123用于对取反后的脉冲簇信号进行放大,以获得两路具备相位差的高压脉冲簇信号。
在本实施例中,第一生成单元121可以生成两路具备相位差的脉冲簇信号并发送给驱动单元122,驱动单元122可以对每路脉冲簇信号进行取反,使得每路脉冲簇信号下形成两个占空比互补且同相位的脉冲簇信号,即驱动单元122将两路脉冲簇信号进行取反处理后可以得到四路脉冲簇信号,通过第一放大单元123对取反后的脉冲簇信号进行放大,可以得到两路具备相位差的高压脉冲簇信号,需要说明的是,第一放大单元123可以根据升压单元110输出的供电电压对取反后的脉冲簇信号进行放大,从而使得放大后的高压脉冲簇信号的幅值调节至与供电电压的大小相同,便于后续可以产生满足驱动需求的高压交流电。
需要说明的是,第一生成单元121可以设置微控制器、比较器等电路结构以生成脉冲簇信号,本发明实施例对此不作具体限定。
在一实施例中,第一生成单元121可以设置RX13T系列的微控制器,能够实现高效的脉宽调制,便于输出占空比呈正弦规律变换的脉冲簇信号。
需要说明的是,第一生成单元121可以在输出两路脉冲簇信号之间加入一段脉冲死区时间,能够避免驱动模块100中的功率元件被烧毁,有利于保证驱动模块100工作的稳定性和可靠性。
如图7所示,在上述驱动模块100中,电路放大单元120包括第二生成单元126和第二放大单元127,第二放大单元127的输入端分别与升压单元110的输出端和第二生成单元126的输出端连接,其中,第二生成单元126用于生成两组具备相位差的脉冲簇信号,每组脉冲簇信号中包括两个相互互补的脉冲簇信号;第二放大单元127用于对两组脉冲簇信号进行放大,以获得两路具备相位差的高压脉冲簇信号。
区别于图5所示的驱动模块100,在本实施例中,第二生成单元126可以生成两组具备相位差的脉冲簇信号,每组脉冲簇信号中包括两个占空比互补且同相位的脉冲簇信号,即第二生成单元126可以直接输出四路脉冲簇信号,第二放大单元127可以对这两组脉冲簇信号进行放大,从而对应得到两路具备相位差的高压脉冲簇信号,可以理解的是,在驱动模块100中将第二放大单元127的输入端分别连接至升压单元110的输出端和第二生成单元126的输出端,基于上述电路结构可以更加高效地产生高压直流电,当第二生成单元126提供的两组脉冲簇信号输入至第二放大单元127,第二放大单元127可以直接根据升压单元110输出的供电电压分别对这两组脉冲簇信号进行放大处理,从而使得放大后的高压脉冲簇信号的幅值调节至与供电电压的大小相同,便于后续可以产生满足驱动需求的高压交流电。
需要说明的是,第二生成单元126可以设置微控制器、比较器等电路结构以生成脉冲簇信号,本发明实施例对此不作具体限定。
如图6所示,在上述驱动模块100中,驱动单元122包括第一驱动芯片124和第二驱动芯片125,第一放大单元123包括第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第五开关管Q5,第一驱动芯片124分别与第一生成单元121的输出端、第二开关管Q2的控制端和第三开关管Q3的控制端连接,第二开关管Q2的一个开关引脚与升压单元110的输出端连接,第二开关管Q2的另一个开关引脚和第三开关管Q3的一个开关引脚均连接至压电负载400的输入端,第三开关管Q3的另一个开关引脚接地,第二驱动芯片125分别与第一生成单元121的输出端、第四开关管Q4的控制端和第五开关管Q5的控制端连接,第四开关管Q4的一个开关引脚与升压单元110的输出端连接,第四开关管Q4的另一个开关引脚和第五开关管Q5的一个开关引脚均连接至压电负载400的输入端,第五开关管Q5的另一个开关引脚接地。
在本实施例中,电路放大单元120包括第一生成单元121、驱动单元122和第一放大单元123,第一生成单元121用于生成两路具备相位差的脉冲簇信号,第一驱动芯片124和第二驱动芯片125分别对这两路脉冲簇信号进行取反,从而在每路脉冲簇信号下获得两个占空比互补且同相位的脉冲簇信号,这两个相互互补的脉冲簇信号可以理解为每路脉冲簇信号下的高电平信号和低电平信号。第一驱动芯片124可以对第一路脉冲簇信号进行取反得到两个相互互补的脉冲簇信号,并分别传输至第二开关管Q2和第三开关管Q3,第一放大单元123可以根据第一路脉冲簇信号下的两个相互互补的脉冲簇信号相应地控制第二开关管Q2和第三开关管Q3的通断情况,以实现对脉冲簇信号的放大处理,进而可以获得第一路高压脉冲簇信号;第二驱动芯片125可以对第二路脉冲簇信号进行取反得到两个相互互补的脉冲簇信号,并分别传输至第四开关管Q4和第五开关管Q5,第一放大单元123还可以根据第二路脉冲簇信号下的两个相互互补的脉冲簇信号相应地控制第四开关管Q4和第五开关管Q5的通断情况,以实现对脉冲簇信号的放大处理,进而可以获得第二路高压脉冲簇信号;通过第一放大单元123可以对驱动单元122输出的脉冲簇信号进行放大,从而可以获得两路具备相位差的高压脉冲簇信号,大大提高电路放大单元120的工作效率,便于后续可以形成高压的正弦交流电压。
如图6所示,需要说明的是,第一生成单元121主要提供两路脉冲簇信号,这两路脉冲簇信号可以分别记为第一PWM信号(PWM1)和第二PWM信号(PWM2)。驱动单元122可以对这两路脉冲簇信号进行取反,从而在第一PWM信号下获得第一高电平信号(HPWM1)和第一低电平信号(LPWM1),以及在第二PWM信号下获得第二高电平信号(HPWM2)和第二低电平信号(LPWM2)。具体地,第二开关管Q2的一个开关引脚连接至升压单元110的输出端,当输出第一高电平信号时,第二开关管Q2导通,第三开关管Q3截止,从而使得第一放大单元123输出的电压信号为供电电压Vcc;第三开关管Q3的另一个开关引脚接地,当输出第一低电平信号时,第二开关管Q2截止,第三开关管Q3导通,从而使得第一放大单元123输出的电压信号为参考地的电压,通过控制第二开关管Q2和第三开关管Q3的通断,可以对第一PWM信号进行放大处理,从而可以得到第一路高压脉冲簇信号,使得高压脉冲簇信号的幅值调节至供电电压Vcc;同理,第四开关管Q4的一个开关引脚连接至升压单元110的输出端,当输出第二高电平信号时,第四开关管Q4导通,第五开关管Q5截止,从而使得第一放大单元123输出的电压信号为供电电压Vcc;第五开关管Q5的另一个开关引脚接地,当输出第二低电平信号时,第四开关管Q4截止,第五开关管Q5导通,从而使得第一放大单元123输出的电压信号为参考地的电压,通过控制第四开关管Q4和第五开关管Q5的通断,可以对第二PWM信号进行放大处理,从而可以得到第二路高压脉冲簇信号。
需要说明的是,第一生成单元121生成两路脉冲簇信号可以分别提供给第一驱动芯片124和第二驱动芯片125,通过设置第一驱动芯片124和第二驱动芯片125,可以对两路脉冲簇信号独立控制,避免这两路脉冲簇信号在信号处理过程相互影响,有利于提高驱动模块100的稳定性和可靠性,同时可以使得第一驱动芯片124和第二驱动芯片125具有独立反馈的能力,能够适合更加复杂且多变的应用场景。
在一实施例中,第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第五开关管Q5均为NMOS管。
如图8所示,在上述驱动模块100中,第二放大单元127包括第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8和第九开关管Q9,第二生成单元126的输出端分别连接至第六开关管Q6的控制端、第七开关管Q7的控制端、第八开关管Q8的控制端和第九开关管Q9的控制端,第六开关管Q6的一个开关引脚与升压单元110的输出端连接,第六开关管Q6的另一个开关引脚和第七开关管Q7的一个开关引脚均连接至压电负载400的输入端,第七开关管Q7的另一个开关引脚接地,第八开关管Q8的一个开关引脚与升压单元110的输出端连接,第八开关管Q8的另一个开关引脚和第九开关管Q9的一个开关引脚均连接至压电负载400的输入端,第九开关管Q9的另一个开关引脚接地。
在本实施例中,电路放大单元120包括第二生成单元126和第二放大单元127,第二生成单元126用于生成两组具备相位差的脉冲簇信号,而每组脉冲簇信号中均包括两个占空比互补且同相位的脉冲簇信号,即第二生成单元126可以直接输出四路脉冲簇信号。第二放大单元127可以根据第一组脉冲簇信号中的两个相互互补的脉冲簇信号相应地控制第六开关管Q6和第七开关管Q7的通断情况,以实现对第一组脉冲簇信号的放大处理,进而可以获得第一路高压脉冲簇信号;第二放大单元127还可以根据第二组脉冲簇信号中的两个相互互补的脉冲簇信号相应地控制第八开关管Q8和第九开关管Q9的通断情况,以实现对第二组脉冲簇信号的放大处理,进而可以获得第二路高压脉冲簇信号;通过第二放大单元127可以对第二生成单元126输出的两组脉冲簇信号进行放大,从而可以获得两路具备相位差的高压脉冲簇信号,大大提高电路放大单元120的工作效率,便于后续可以形成高压的正弦交流电压。
可以理解的是,如图8所示,第二生成单元126生成的两组具备相位差的脉冲簇信号中,其中一组为第三PWM信号(PWM3)和第四PWM信号(PWM4),另一组为第五PWM信号(PWM5)和第六PWM信号(PWM6)。
在一实施例中,第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8和第九开关管Q9均为NMOS管。
需要说明的是,第二放大单元127的放大处理过程可以参考第一放大单元123的放大处理过程,本发明实施例不再赘述。
如图9所示,在上述驱动模块100中,电路放大单元120包括依次连接的第三生成单元128、驱动单元122、第三放大单元130和滤波电路410,滤波电路410连接至压电负载400的一端,压电负载400的另一端接地,其中,第三生成单元128用于生成一路脉冲簇信号,并发送给驱动单元122;驱动单元122用于对脉冲簇信号进行取反,以获得两个相互互补的脉冲簇信号;第三放大单元130用于对取反后的两个脉冲簇信号进行放大,以获得高压脉冲簇信号;滤波电路410用于将高压脉冲簇信号进行滤波变换得到全周期的正弦交流电压,并施加于压电负载400的一端。
在本实施例中,第三生成单元128可以生成一路脉冲簇信号并发送给驱动单元122,驱动单元122可以对该路脉冲簇信号进行取反,使得在该路脉冲簇信号下形成两个占空比互补且同相位的脉冲簇信号,通过第三放大单元130对取反后的两个脉冲簇信号进行放大,可以得到一路高压脉冲簇信号,具体地,第三放大单元130可以根据升压单元110输出的供电电压对取反后的脉冲簇信号进行放大,从而使得放大后的高压脉冲簇信号的幅值调节至与供电电压的大小相同,便于后续可以产生满足驱动需求的高压交流电。在第三放大单元130对脉冲簇信号进行信号放大处理后,第三放大单元130输出的脉冲簇信号只需经过滤波电路410进行适当的滤波变换后即可得到正弦交流电压,能够大大简化电路结构,通过将正弦交流电压施加于压电负载400的一端,压电负载400的另一端接地,即可在压电负载400的两端耦合形成全周期的正弦交流电压,从而能够驱动压电负载400正常工作,该电路结构简单,可以大大降低电控的损耗,同时可以大大提高效率。
需要说明的是,第三生成单元128可以设置微控制器、比较器等电路结构以生成脉冲簇信号,本发明实施例对此不作具体限定。
如图9所示,在上述压电驱动电路100中,驱动单元122包括第三驱动芯片129;第三放大单元130包括第十开关管Q10和第十一开关管Q11;滤波电路410包括第四电感L4、第四电容C10和第五电容C11;第三驱动芯片129分别与第三生成单元128的输出端、第十开关管Q10的控制端和第十一开关管Q11的控制端连接,第十开关管Q10的一个开关引脚与升压单元110的输出端连接,第十开关管Q10的另一个开关引脚和第十一开关管Q11的一个开关引脚均连接至第四电感L4的一端,第十一开关管Q11的另一个开关引脚接地;第四电感L4的另一端连接至第四电容C10的一端和第五电容C11的一端,第四电容C10的另一端接地,第五电容C11的另一端连接至压电负载400的一端,压电负载400的另一端接地。
在本实施例中,电路放大单元120包括第三生成单元128、驱动单元122和第三放大单元130,第三生成单元128用于生成一路脉冲簇信号,第三驱动芯片129可以对这一路脉冲簇信号进行取反得到两个相互互补的脉冲簇信号,并分别传输至第十开关管Q10和第十一开关管Q11,这两个相互互补的脉冲簇信号可以理解为这一路脉冲簇信号下的高电平信号和低电平信号,第三生成单元128可以根据这两个相互互补的脉冲簇信号相应地控制第十开关管Q10和第十一开关管Q11的通断情况,以实现对脉冲簇信号的放大处理,进而可以获得高压脉冲簇信号,可以大大提高电路放大单元120的工作效率,便于后续可以形成高压的正弦交流电压。第四电感L4和第四电容C10组成的滤波单元可以等效于低通滤波器,能够滤除高于其截止频率的其他频率,由于高压脉冲簇信号存在许多高频谐波分量,第四电感L4和第四电容C10可以将第三放大单元130输出的高压脉冲簇信号中的大部分高频部分滤除,从而可以得到类似于正弦波的信号,再通过第五电容C11进一步进行滤波变换以去除不需要的谐波分量,从而可以得到正弦交流电压,可以理解的是,通过滤波电路410对高压脉冲簇信号进行适当的滤波变换即可得到所需的正弦信号,使得电路结构更加简单,大大降低成本。
可以理解的是,第三生成单元128生成的脉冲簇信号可以记为第七PWM信号(PWM7),第三驱动芯片129可以对这一路脉冲簇信号进行取反,从而在第七PWM信号下获得第七高电平信号(HPWM7)和第七低电平信号(LPWM7)。其中,第三放大单元130的放大处理过程可以参考第一放大单元330的放大处理过程,本发明实施例不再赘述。
在一实施例中,第十开关管Q10和第十一开关管Q11均为NMOS管。
在上述压电驱动电路100中,脉冲簇信号的占空比变化范围为20%至100%。
在本实施例中,通过令脉冲簇信号的占空比变化范围在20%至100%之间,便于高效实现正弦信号的转换,有利于提高正弦交流电压的生成效率,可以有效降低损耗。
需要说明的是,第三生成单元128生成的脉冲簇信号可以理解为方波簇信号,脉冲簇信号可以包括多个占空比不同的方波,可以将占空比变化范围设置于20%至100%之间,便于后续产生正弦交流电压。
为了更好地对电压控制电路进行具体详细说明,下面以三种不同的实施方式进行阐述说明。
参照图2,本实施例方式为通过正弦波驱动压电负载400的峰峰值电压反馈模拟控制电路,压电负载400的摆幅由正弦波驱动,斩波输入信号与负反馈系统组合,通过模拟的方式,斩波的占空比控制扇子风的输出电压。
基于正弦波驱动压电负载400采样部分:由完整的正弦波产生的电场,驱动压电负载400,使压电负载400谐振产生摆幅,这里正弦波的峰峰值决定了摆幅。通过第一分压电容C1和第二分压电容C2的串联接入压电负载400的电压输入端,可以得到一个C2/C1比例衰减的正弦波。衰减的正弦波经过第六电容C6,第一二极管D1,第二二极管D2和第七电容C7的全波整流,得到直流电压信号,第七电容C7决定了直流电压信号的纹波值。公式:D1负端电压V3=(Vout峰峰值电压*C1)/C2。
基于斩波控制电压转换为直流电压部分:斩波控制信号为空调内机板输出端口电压,参数为L=0~2.5V H=2.5V~5.5V、占空比=0~100%的信号。T为斩波信号为一周期时间,R*C》T/2条件下,斩波控制信号经过RC积分,得到控制电压信号。积分电阻R5与积分电容C8的输出电压值V4=(H-L)*占空比+L。
基于比较模拟控制输入电压部分:源于采样部分得到的V3与基于斩波转换处理得到的V4电压进行比较对比,V3>V4时,V0为高电平(最高接近电压源DC1的电压);V3<V4,V0为低电平(最低接近0V的电压)。电压反馈端Vfb不变,第一分压电阻R1,第二分压电阻R2,第六电阻R6组合控制直流电压V1,而V1的电压=Vout峰峰值电压/2。公式为:Vout峰值电压/2=V1=(Vfb/R2-(V0-Vfb)/R6)*R1+Vfb。
根据采样的工作方式,采样压电陶瓷的峰峰值电压,得到V3电压;根据斩波信号转换的工作方式,输入不同占空比的斩波信号,得到对应不同的V4电压,使得斩波控制电压输入一个固定的占空比,即V4电压输出对应固定某一电压,会出现下面的循环状态: 无论初始V3>V4,还是V3<V4,都会进入上面的循环,最终系统稳定V3=V4电压,即不同的占空比控制对应的Vout峰峰值电压,进而使得压电负载400的摆幅趋于稳定。
参照图3,本实施例方式为通过两个半正弦波驱动压电负载400的峰峰值电压反馈模拟控制电路,压电负载400的摆幅由两个半正弦波驱动,斩波输入信号与负反馈系统组合,通过模拟的方式,斩波的占空比控制扇子风的输出电压。
基于两个半正弦波驱动压电负载400采样部分:由两个半的正弦波产生的电场,驱动压电负载400,使压电负载400谐振产生摆幅,这里上下两个半正弦波的峰值决定了摆幅。第三分压电容C3,第四分压电容C4和第五电容C5组成电压分压系统,并合并压电陶瓷的上下信号,衰减为小信号的正弦波,再经过第六电容C6,第一二极管D1,第二二极管D2和第七电容C7整流为直流电压信号。其中,Vout1输出波形时,Vout2为零点位,V3=(Vout1峰值电压*C3)/(C5+C4);Vout2输出波形时,Vout1为零点位,V3=(Vout1峰值电压*C4)/(C5+C3);使得C3=C4时,将上述两公式相加:V3=(Vout1峰峰值电压*C3)/(C5+C3)。
基于斩波控制电压转换为直流电压部分:斩波控制信号为空调内机板输出端口电压,参数为L=0~2.5V H=2.5V~5.5V、占空比=0~100%的信号。T为斩波信号为一周期时间,R*C》T/2条件下,斩波控制信号经过RC积分,得到控制电压信号。积分电阻R5与积分电容C8的输出电压值V4=(H-L)*占空比+L。
基于比较模拟控制输入电压部分:源于采样部分得到的V3与基于斩波转换处理得到的V4电压进行比较对比,V3>V4时,V0为高电平(最高接近电压源DC1的电压);V3<V4,V0为低电平(最低接近0V的电压)。电压反馈端Vfb不变,第一分压电阻R1,第二分压电阻R2,第六电阻R6组合控制直流电压V1,而V1的电压=Vout峰峰值电压/2。公式为:Vout峰值电压/2=V1=(Vfb/R2-(V0-Vfb)/R6)*R1+Vfb。
根据采样的工作方式,采样压电陶瓷的峰峰值电压,得到V3电压;根据斩波信号转换的工作方式,输入不同占空比的斩波信号,得到对应不同的V4电压,使得斩波控制电压输入一个固定的占空比,即V4电压输出对应固定某一电压,会出现下面的循环状态: 无论初始V3>V4,还是V3<V4,都会进入上面的循环,最终系统稳定V3=V4电压,即不同的占空比控制对应的Vout峰峰值电压,进而使得压电负载400的摆幅趋于稳定。
参照图4,本实施例方式为通过两个半正弦波驱动压电负载400的峰峰值电压反馈数字控制电路,压电负载400的摆幅由两个半正弦波驱动,斩波输入信号与负反馈系统组合,通过数字的方式,斩波的占空比控制扇子风的输出电压。
基于两个半正弦波驱动压电负载400采样部分:由两个半的正弦波产生的电场,驱动压电负载400,使压电负载400谐振产生摆幅,这里上下两个半正弦波的峰值决定了摆幅。第三分压电容C3,第四分压电容C4和第五电容C5组成电压分压系统,并合并压电陶瓷的上下信号,衰减为小信号的正弦波,再经过第六电容C6,第一二极管D1,第二二极管D2和第七电容C7整流为直流电压信号。其中,Vout1输出波形时,Vout2为零点位,V3=(Vout1峰值电压*C3)/(C5+C4);Vout2输出波形时,Vout1为零点位,V3=(Vout1峰值电压*C4)/(C5+C3);使得C3=C4时,将上述两公式相加:V3=(Vout1峰峰值电压*C3)/(C5+C3)。
基于斩波控制电压转换为直流电压部分:斩波控制信号为空调内机板输出端口电压,参数为L=0~2.5V H=2.5V~5.5V、占空比=0~100%的信号。T为斩波信号为一周期时间,R*C》T/2条件下,斩波控制信号经过RC积分,得到控制电压信号。积分电阻R5与积分电容C8的输出电压值V4=(H-L)*占空比+L。
基于反馈信号数字控制输出峰峰值电压部分:压电负载400电压采样信号V3输入第二升压芯片IC3的电压比较端口Vr;斩波占空比转换的直流电压输入第二升压芯片IC3的时钟端口CLK。第二升压芯片IC3对电压比较端口Vr电压信号与时钟端口CLK电压信号作比较,控制电压反馈端Vfb的电压。电压反馈端Vfb,第三分压电阻R3,第四分压电阻R4组合控制V1的电压,而V1的电压=Vout即压电陶瓷的峰峰值电压/2。Vout峰峰值电压/2=V1=(Vfb/R4)*R3+Vfb。
采样压电负载400的峰峰值电压,得到V3电压;根据斩波信号转换的工作方式,输入不同占空比的斩波信号,得到对应不同的V4电压,使得斩波控制电压输入一个固定的占空比,即V4电压输出对应固定某一电压,会出现下面的循环状态:/>无论初始V3>V4,还是V3<V4,都会进入上面的循环,最终系统稳定V3=V4电压,即不同的占空比控制对应的Vout峰峰值电压,进而使得压电负载400的摆幅趋于稳定。
此外,本申请实施例还提供了一种电路板,包括上述的电压控制电路。
此外,本申请实施例还提供了一种空调器,包括上述的电路板。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络节点上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明,但本申请并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (17)
1.一种电压控制电路,其特征在于,包括:
驱动模块,所述驱动模块用于向压电负载输入交流电压信号;
采样模块,所述采样模块与所述驱动模块连接,所述采样模块用于将采样到的所述交流电压信号转换为直流电压信号;
电压调节模块,所述电压调节模块连接于所述驱动模块和所述采样模块之间,所述电压调节模块用于将输入的控制电压信号与所述直流电压信号进行比较得到电压调节信号,并将所述电压调节信号输出至所述驱动模块,以使所述驱动模块根据所述电压调节信号对所述交流电压信号进行调节处理。
2.根据权利要求1所述的电压控制电路,其特征在于,所述采样模块包括第一分压单元和整流单元,所述第一分压单元与所述驱动模块的电压输出端连接,所述第一分压单元与所述整流单元连接;所述第一分压单元用于采集所述驱动模块输出的所述交流电压信号,并对采集的所述交流电压信号进行衰减处理;所述整流单元用于对衰减处理后的所述交流电压信号进行整流以获得所述直流电压信号。
3.根据权利要求1所述的电压控制电路,其特征在于,所述电压调节模块包括电压比较器,所述电压比较器连接于所述采样模块与所述驱动模块之间,所述电压比较器的第一电压输入端用于输入所述直流电压信号,所述电压比较器的第二电压输入端用于输入所述控制电压信号,所述电压比较器的比较输出端用于向所述驱动模块输出所述电压调节信号。
4.根据权利要求1所述的电压控制电路,其特征在于,所述驱动模块包括电压源、升压单元和电路放大单元,所述电压源、所述升压单元、所述电路放大单元和所述采样模块依次连接,所述电压调节模块连接于所述采样模块与所述升压单元之间。
5.根据权利要求4所述的电压控制电路,其特征在于,所述升压单元包括第一升压芯片、第一分压电阻和第二分压电阻,所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联连接,所述第一升压芯片的电压反馈端连接于所述第一分压电阻与所述第二分压电阻之间,所述第一升压芯片的所述电压反馈端与所述电压调节模块连接,所述电压反馈端用于输入所述电压调节信号,所述第一分压电阻连接于所述电压反馈端与所述第一升压芯片的电压输出端之间,所述第一升压芯片的电压输出端还与所述电路放大单元的电压输入端连接。
6.根据权利要求2所述的电压控制电路,其特征在于,所述第一分压单元包括第一分压电容和第二分压电容,所述第一分压电容与所述第二分压电容串联连接,所述整流单元的输入端连接于所述第一分压电容和所述第二分压电容之间,所述第一分压电容连接于所述驱动模块的电压输出端与所述整流单元之间,所述第一分压电容还与所述压电负载的正极连接。
7.根据权利要求2所述的电压控制电路,其特征在于,所述第一分压单元包括第三分压电容、第四分压电容和第五电容,所述第三分压电容与所述第四分压电容并联连接,所述第五电容与所述整流单元并联连接,所述第三分压电容和所述第四分压电容分别与所述第五电容串联连接,所述第三分压电容连接于所述驱动模块的第一电压输出端与所述整流单元之间,所述第四分压电容连接于所述驱动模块的第二电压输出端与所述整流单元之间,所述驱动模块的所述第一电压输出端和所述第二电压输出端之间连接所述压电负载。
8.根据权利要求4所述的电压控制电路,其特征在于,所述升压单元包括第二升压芯片、第三分压电阻和第四分压电阻,所述第三分压电阻与所述第四分压电阻串联连接,所述第二升压芯片的电压反馈端连接于所述第三分压电阻与所述第四分压电阻之间,所述第二升压芯片的时钟端口用于输入所述控制电压信号,所述第二升压芯片的电压比较端口与所述采样模块连接,所述第二升压芯片的所述电压比较端口用于输入所述直流电压信号,所述第三分压电阻连接于所述电压反馈端与所述第二升压芯片的电压输出端之间,所述第二升压芯片的电压输出端还与所述电路放大单元的电压输入端连接。
9.根据权利要求3所述的电压控制电路,其特征在于,所述电压调节模块还包括积分电路单元,所述积分电路单元的电压输出端与所述电压比较器的第二电压输入端连接,所述积分电路单元的电压输入端用于输入所述控制电压信号。
10.根据权利要求9所述的电压控制电路,其特征在于,所述控制电压信号为斩波控制电压信号,其中,所述控制电压信号的直流电压值由所述斩波控制电压信号的占空比决定。
11.根据权利要求4所述的电压控制电路,其特征在于,所述电路放大单元包括第一生成单元、驱动单元和第一放大单元,所述第一生成单元、所述驱动单元和所述第一放大单元依次连接,所述升压单元的输出端连接至所述第一放大单元的输入端,所述第一放大单元的输出端连接至所述压电负载,其中,
所述第一生成单元,用于生成两路具备相位差的脉冲簇信号,并发送给所述驱动单元;
所述驱动单元,用于对每路所述脉冲簇信号进行取反,以在每路脉冲簇信号下获得两个相互互补的脉冲簇信号;
所述第一放大单元,用于对取反后的脉冲簇信号进行放大,以获得两路具备相位差的高压脉冲簇信号。
12.根据权利要求4所述的电压控制电路,其特征在于,所述电路放大单元包括第二生成单元和第二放大单元,所述第二放大单元的输入端分别与所述升压单元的输出端和所述第二生成单元的输出端连接,其中,
所述第二生成单元,用于生成两组具备相位差的脉冲簇信号,每组脉冲簇信号中包括两个相互互补的脉冲簇信号;
所述第二放大单元,用于对两组脉冲簇信号进行放大,以获得两路具备相位差的高压脉冲簇信号。
13.根据权利要求4所述的电压控制电路,其特征在于,所述电路放大单元包括依次连接的第三生成单元、驱动单元、第三放大单元和滤波电路,所述滤波电路连接至所述压电负载的一端,所述压电负载的另一端接地,其中,
所述第三生成单元用于生成一路脉冲簇信号,并发送给所述驱动单元;
所述驱动单元用于对所述脉冲簇信号进行取反,以获得两个相互互补的脉冲簇信号;
所述第三放大单元用于对取反后的两个脉冲簇信号进行放大,以获得高压脉冲簇信号;
所述滤波电路用于将所述高压脉冲簇信号进行滤波变换得到全周期的正弦交流电压,并施加于所述压电负载的一端。
14.根据权利要求13所述的电压控制电路,其特征在于,所述驱动单元包括第三驱动芯片;所述第三放大单元包括第十开关管和第十一开关管;所述滤波电路包括第四电感、第四电容和第五电容;所述第三驱动芯片分别与所述第三生成单元的输出端、所述第十开关管的控制端和所述第十一开关管的控制端连接,所述第十开关管的一个开关引脚与所述升压单元的输出端连接,所述第十开关管的另一个开关引脚和所述第十一开关管的一个开关引脚均连接至所述第四电感的一端,所述第十一开关管的另一个开关引脚接地;所述第四电感的另一端连接至所述第四电容的一端和所述第五电容的一端,所述第四电容的另一端接地,所述第五电容的另一端连接至所述压电负载的一端,所述压电负载的另一端接地。
15.根据权利要求13所述的电压控制电路,其特征在于,所述脉冲簇信号的占空比变化范围为20%至100%。
16.一种电路板,其特征在于,包括权利要求1至15任意一项所述的电压控制电路。
17.一种空调器,其特征在于,包括权利要求16所述的电路板。
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CN202321019031.2U CN219576883U (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 电压控制电路、电路板及空调器 |
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CN118041322A (zh) * | 2024-03-08 | 2024-05-14 | 博越微电子(江苏)有限公司 | 一种自动校准输出io占空比的系统及方法 |
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