一种用于转换PWM占空比的AD电压电路的制作方法

一种用于转换pwm占空比的ad电压电路
技术领域
1.本实用新型涉及ad电压电路领域，尤其涉及一种用于转换pwm占空比的ad电压电路。


背景技术：

2.汽车电子制造行业中，通常会有很多电路使用pwm占空比来控制输出。(如:风量等级、灯光亮度、空调变排压缩机等)，但是在进行产品实际测试过程中，由于pwm的占空比输出范围在(0-100％)，想要测量电路的pwm输出是否正确，需要使用示波器工具来手动测量产品实际输出pwm占空比的波形是否正确，或者购买专用的pwm采集设备来进行测试。而由于公司产品的多元化，项目总类较多，在产品前期测试、试验或批量测试时，使用示波器手动采集pwm波形，测量时间长，且效率非常低。而购买专用的pwm采集设备，所需数量较多，设备成本高，浪费了大量的人力与物力成本。


技术实现要素：

3.为了将pwm占空比转换为ad电压，以避免使用通过示波器工具进行波形测量或者通过pwm采集设备进行波形测量来判断pwm输出电路输出是否正常的传统方法，本发明提出了一种用于转换pwm占空比的ad电压电路，包括：
4.占空比转换电路，用于连接pwm输出电路，以接收pwm输出电路输出的pwm占空比，并将输出的pwm占空比转换为预设电压幅值的pwm占空比；
5.一级adc采集电路，用于将预设电压幅值的pwm占空比转换为预设电压幅值的ad电压；
6.隔离缓冲电路，用于对预设电压幅值的ad电压进行滤波；
7.二级adc采集电路，用于输出滤波后的ad电压。
8.进一步地，所述二级adc采集电路的输出端连接有ad采集设备，用于接收滤波后的ad电压；所述隔离缓冲电路还用于隔离ad采集设备的电磁干扰信号。
9.进一步地，所述占空比转换电路包括：
10.第五二电阻，所述第五二电阻的一端与第一零电阻的一端连接的同时接入pwm输出电路的输出端，所述第一零电阻的另一端接地，所述第五二电阻的另一端接入第一运算放大器的负极输入端；所述第一运算放大器的正极输入端同时与第三电阻的一端、第四电阻的一端以及第一电阻与第二电阻的并联端连接；所述第三电阻的另一端与第四电阻的另一端连接后接入正极电源；所述第一运算放大器的输出端连接第一电阻与第二电阻的另一并联端后接入第一二极管的负极端；所述第一运算放大器的负极电源端接地，正极电源端接入正极电源的同时与第一电容的一端连接；所述第一电容的另一端接地；所述第一二极管的正极端接入第一数字晶体管的基极；所述第一数字晶体管的发射极接入正极电源，集电极与一级adc采集电路连接。
11.进一步地，所述一级adc采集电路包括：
12.第八电阻，所述第八电阻的一端与第六电阻的一端连接后接入第一数字晶体管的集电极；所述第六电阻的另一端依次与第一电解电容的一端、第二电容的一端连接后接入隔离缓冲电路；所述第二电容的另一端依次与第一电解电容的另一端、第八电阻的另一端连接后接地。
13.进一步地，所述隔离缓冲电路包括：
14.第二运算放大器；所述第二运算放大器的输出端与其负极输入端连接后接入二级adc采集电路；
15.所述一级adc采集电路中第六电阻的另一端依次与第一电解电容的一端、第二电容的一端连接后接入第二运算放大器的正极输入端。
16.进一步地，所述二级adc采集电路包括：
17.第九电阻，所述第九电阻的一端同时与第二运算放大器的输出端、第七电阻的一端连接；所述第七电阻的另一端依次与第二电解电容的一端、第三电容的一端连接后接入ad采集设备；所述第九电阻的另一端与第二电解电容的另一端、第三电容的另一端连接后接地。
18.与现有技术相比，本实用新型至少含有以下有益效果：
19.(1)本实用新型通过占空比转换电路将pwm输出电路(为预设电路)输出的pwm占空比转换为预设电压幅值的pwm占空比，通过一级adc采集电路将预设电压幅值的pwm占空比转换为预设电压幅值的ad电压，通过隔离缓冲电路对预设电压幅值的ad电压进行滤波，并通过二级adc采集电路输出滤波后的ad电压，其实现了pwm占空比至ad电压的转换，通过转换得到的ad电压，判断pwm输出电路是否输出正常(当输出的ad电压值在标准范围内时表示pwm输出电路的输出正常)，其解决了使用示波器手动采集pwm波形，测量时间长，效率低，而购买专用的pwm采集设备，所需数量较多，设备成本高，浪费了大量人力与物力成本的问题；
20.(2)通过本实用新型提出的ad电压电路，避免了使用通过示波器工具进行波形测量或者通过pwm采集设备进行波形测量来判断pwm输出电路输出是否正常的传统方法带来的低效率、高成本问题；
21.(3)一台pwm采集设备市场价格在几百到上千元不等，而本实用新型的电路总成本不到10元，本实用新型提出的ad电压电路，极大的节约了设备成本的同时，极大的减少了设备线束材料、避免了pwm采集设备所带来的贮存空间大、维修困难的诸多问题。
附图说明
22.图1为一种用于转换pwm占空比的ad电压电路图。
具体实施方式
23.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
24.实施例一
25.为了解决使用示波器手动采集pwm波形，测量时间长，效率低，而购买专用的pwm采集设备，所需数量较多，设备成本高，浪费了大量人力与物力成本的问题，如图1所示，本实用新型提出了一种用于转换pwm占空比的ad电压电路，包括：
26.占空比转换电路，用于连接pwm输出电路，以接收pwm输出电路输出的pwm占空比，并将输出的pwm占空比(12vpwm占空比)转换为预设电压幅值(5v)的pwm占空比(5vpwm占空比)；
27.需要说明的是，pwm占空比的输出范围在(0-100％)。
28.所述占空比转换电路包括：
29.第五二电阻，所述第五二电阻的一端与第一零电阻的一端连接的同时接入pwm输出电路的输出端(pwm输出电路的输出端见图1中的pwm)，所述第一零电阻的另一端接地，所述第五二电阻的另一端接入第一运算放大器的负极输入端；所述第一运算放大器的正极输入端同时与第三电阻的一端、第四电阻的一端以及第一电阻与第二电阻的并联端连接；所述第三电阻的另一端与第四电阻的另一端连接后接入正极电源(+5v电源)；所述第一运算放大器的输出端连接第一电阻与第二电阻的另一并联端后接入第一二极管的负极端；所述第一运算放大器的负极电源端接地，正极电源端接入正极电源(+12v电源)的同时与第一电容的一端连接；所述第一电容的另一端接地；所述第一二极管的正极端接入第一数字晶体管的基极；所述第一数字晶体管的发射极接入正极电源(+5v电源)，集电极与一级adc采集电路连接。
30.一级adc采集电路，用于将预设电压幅值的pwm占空比(5vpwm占空比)转换为预设电压幅值(5v)的ad电压(5v的ad电压)；
31.所述一级adc采集电路包括：
32.第八电阻，所述第八电阻的一端与第六电阻的一端连接后接入第一数字晶体管的集电极；所述第六电阻的另一端依次与第一电解电容的一端、第二电容的一端连接后接入隔离缓冲电路；所述第二电容的另一端依次与第一电解电容的另一端、第八电阻的另一端连接后接地。
33.隔离缓冲电路，用于对预设电压幅值的ad电压进行滤波；
34.所述隔离缓冲电路包括：
35.第二运算放大器；所述第二运算放大器的输出端与其负极输入端连接后接入二级adc采集电路；
36.所述一级adc采集电路中第六电阻的另一端依次与第一电解电容的一端、第二电容的一端连接后接入第二运算放大器的正极输入端。
37.二级adc采集电路，用于输出滤波后的ad电压。
38.所述二级adc采集电路的输出端连接有ad采集设备，用于接收滤波后的ad电压；所述隔离缓冲电路还用于隔离ad采集设备的电磁干扰信号。
39.通过本实用新型提出的ad电压电路，避免了使用通过示波器工具进行波形测量或者通过pwm采集设备进行波形测量来判断pwm输出电路输出是否正常的传统方法带来的低效率、高成本问题。
40.所述二级adc采集电路包括：
41.第九电阻，所述第九电阻的一端同时与第二运算放大器的输出端、第七电阻的一端连接；所述第七电阻的另一端依次与第二电解电容的一端、第三电容的一端连接后接入ad采集设备(为外部设备，见图1中的adc)；所述第九电阻的另一端与第二电解电容的另一端、第三电容的另一端连接后接地。
42.本实用新型通过占空比转换电路将pwm输出电路(为预设电路)输出的pwm占空比转换为预设电压幅值的pwm占空比，通过一级adc采集电路将预设电压幅值的pwm占空比转换为预设电压幅值的ad电压，通过隔离缓冲电路对预设电压幅值的ad电压进行滤波，并通过二级adc采集电路输出滤波后的ad电压，其实现了pwm占空比至ad电压的转换，通过转换得到的ad电压，判断pwm输出电路是否输出正常(当输出的ad电压值在标准范围内时表示pwm输出电路的输出正常)，其解决了使用示波器手动采集pwm波形，测量时间长，效率低，而购买专用的pwm采集设备，所需数量较多，设备成本高，浪费了大量人力与物力成本的问题。
43.实施例二
44.本实用新型还提出了一种用于转换pwm占空比的ad电压测量装置，包括：
45.上文所述的用于转换pwm占空比的ad电压电路，用于输出转换后的ad电压(5v的ad电压)；
46.检测模块，用于检测输出的ad电压值是否在标准范围内。
47.当检测出输出的ad电压值在对应标准范围内时，则表示pwm输出电路的输出正常。
48.一台pwm采集设备市场价格在几百到上千元不等，而本实用新型的电路总成本不到10元，本实用新型提出的ad电压电路，极大的节约了设备成本的同时，极大的减少了设备线束材料、避免了pwm采集设备所带来的贮存空间大、维修困难的诸多问题。
49.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地随之改变。
50.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”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地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
51.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.另外，本实用新型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。