直流电压调节电路的制作方法

文档序号:11760465阅读:951来源:国知局

本实用新型属于电子电路技术领域,尤其涉及一种通过PWM波控制的直流电压调节电路。



背景技术:

随着智能控制调节技术应用广泛,各种调压电路在各个行业都可以看到。大部分电子产品在保证优越性能和稳定功能下,都会进行优化电路设计,减低物料成本,从而提高产品的竞争优势。直流电压调节电路大量应用于工业直流电机电压调速电路、各种电力仪表等其它智能控制行业,如何优化调节输出电压大小的电路的设计越来越重要。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种调节精度高、输出稳定、输出电压与调节信号电气隔离的直流电压调节电路。

为了实现上述目的,本实用新型采取如下的技术解决方案:

直流电压调节电路,包括:光耦(U2)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)及第五电阻(R5);其中,光耦(U2)中发光二极管的正极接固定电压源并同时与第一电容(C1)连接,第一电容(C1)的另一端接地,光耦(U2)中发光二极管的负极与第四电阻(R4)连接,第四电阻(R4)的另一端经第五电阻(R5)接地并同时与MCU的IO接口连接;光耦(U2)中光敏三极管的集电极经第一电阻(R1)与可调电压源连接并同时与第二电阻(R2)连接,第二电阻(R2)的另一端与第三电阻(R3)连接,第三电阻(R3)的另一端与光耦(U2)中光敏三极管的发射极连接,第二电容(C2)并联于第三电阻(R3)的两端,第二电容(C2)的负极接地,调节输出电压由第二电容(C2)的两端输出。

更具体的,所述光耦(U2)中发光二极管的正极接5V固定电压源。

更具体的,所述光耦(U2)中光敏三极管的集电极经第一电阻(R1)与12V可调电压源连接。

更具体的,输出电压按下式调节:输出电压Vout=K*12*R3/(R1+R2+R3),其中,K为PWM波信号的占空比,R3/(R1+R2+R3)为第三电阻(R3)在PWM高电平时的分压比。

由以上技术方案可知,本实用新型电压调节电路的输出电压用PWM波的占空比进行调节,控制信号输入端与电压调节输出端用光耦进行电气隔离,由此通过光耦原边不同占空比PWM信号控制光耦副边产生不同占空比的脉动直流电压信号,然后经过一个电解电容储能滤波后得到稳定的输出直流电压,占空比越大时输出的直流电压越大,占空比越小时输出的直流电压越小,控制MCU输出不同占空比的PWM波从而得到不同稳定的直流电压,从而实现直流电压调节。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍,显而易见地,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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的电路框图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型的如图1所示,本实施例的直流电压调节电路包括:光耦U2、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5。

光耦U2中发光二极管的正极(1脚)接5V固定电压源,光耦U2中发光二极管的正极同时与第一电容C1连接,第一电容C1的另一端接地;光耦U2中发光二极管的负极(2脚)与第四电阻R4连接,第四电阻R4的另一端经第五电阻R5接地,第四电阻R4的另一端同时与MCU的IO接口连接,接收来自MCU的PWM控制信号。

光耦U2中光敏三极管的集电极(4脚)经第一电阻R1与12V可调电压源连接,光耦U2中光敏三极管的集电极同时与第二电阻R2连接,第二电阻R2的另一端与第三电阻R3连接,第三电阻R3的另一端与光耦U2中光敏三极管的发射极(3脚)连接,第二电容C2并联于第三电阻R3的两端,第二电容C2的负极接地,调节输出电压由第二电容C2的两端输出。

下面对本实用新型电路的工作原理进行说明。本实用新型电路中的光耦U2使原边PWM波控制信号与副边调节输出电压进行电气隔离,通过调节PWM波信号的占空比K来实现输出电压的调节,

输出电压Vout=K*12*R3/(R1+R2+R3),

其中,K为PWM波信号的占空比,R3/(R1+R2+R3)为第三电阻R3在PWM高电平时的分压比;占空比K=Ton/(Ton+Toff),Ton为一个周期中PWM波的高电平时间,Toff为一个周期中PWM波的低电平时间,Ton+Toff为PWM波一个完整的周期,12为直流电压值。

当MCU输入PWM波控制信号为高电平时,光耦U2原边不导通,光耦U2副边截止,第三电阻R3分压为6V;

当MCU输入PWM波控制信号为低电平时,光耦U2原边导通,光耦U2副边也导通,第二电阻R2和第三电阻R3被短路,第三电阻R3分压为光耦副边饱和导通压降0.3V。

通过MCU输入不同占空比的PWM波,第三电阻R3分压得到不同占空比脉动的直流电压,并且它们占空比同步,最后在第三电阻R3两端并联第二电容C2,从而使第三电阻R3上不同占空比的脉动直流变为不同大小的输出电压Vout。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解,依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本实用新型的范围之中。

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