《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 設(shè)計應(yīng)用 > 采用PWM的電壓反相器設(shè)計電路
采用PWM的電壓反相器設(shè)計電路
摘要: 本例描述了一種采用小型微控制器傳感器模塊的電路,,它只有三個連接:5Vdc,、一個RS-232傳輸數(shù)據(jù)輸出端,、地,。專用的單電壓電平轉(zhuǎn)換器或DC/DC轉(zhuǎn)換器可能太貴了,,但設(shè)計仍需要提供1mA的±3V電壓,,以驅(qū)動數(shù)據(jù)傳輸腳,。
Abstract:
Key words :

  本例描述了一種采用小型微控制器傳感器模塊的電路,,它只有三個連接:5Vdc,、一個RS-232傳輸數(shù)據(jù)輸出端,、地。專用的單電壓電平轉(zhuǎn)換器或DC/DC轉(zhuǎn)換器可能太貴了,,但設(shè)計仍需要提供1mA的±3V電壓,,以驅(qū)動數(shù)據(jù)傳輸腳,。由于在5V微控制器上的空余PWM(脈沖寬度調(diào)制)輸出能夠在近5V時驅(qū)動±5mA電流,因此,,用一只BAT54S雙串聯(lián)肖特基二極管,、兩只電容以及一只限流電阻構(gòu)成的PWM電壓轉(zhuǎn)換器就可以提供負(fù)電壓(圖1)。

 

  圖1,,二極管與電容提供了負(fù)電壓,。

  圖1,二極管與電容提供了負(fù)電壓,。

 

  微控制器的PWM輸出用一個1kHz,、50%占空比的0~5V波形,驅(qū)動轉(zhuǎn)換器,。當(dāng)PWM輸出為5V時,,它為C1充電。D1中下方的二極管為正偏,,將端子連接到地,。當(dāng)PWM輸出為低時,使D1中上方二極管正偏,,將C1中的電荷送至C2。同時,,它將C1的正電荷端接至近地電勢,,從而使電荷反轉(zhuǎn)。當(dāng)PWM輸出再次變?yōu)楦邥r,,這個循環(huán)重復(fù),。

  由于D1的最小電壓降為0.2V,不可能從5V得到-5V,,因此,,每個相位損失0.2V,電壓輸出約為-4.6V,。只有當(dāng)驅(qū)動微控制器對轉(zhuǎn)換期間的電流瞬變很敏感,,或轉(zhuǎn)換的瞬流會干擾微控制器的模擬輸入端時,設(shè)計才需要使用限流電阻R1,。

  PWM的時基為1kHz,,因此各元件的值都必須適應(yīng)于這個頻率。如果需要其它的頻率,,則必須用式C=1/(10×F×R)計算新的元件值,,其中C是C1和C2的值,F(xiàn)是PWM的開關(guān)頻率(Hz),,R是PWM輸出驅(qū)動電路的總電阻,。

  當(dāng)計算PWM輸出的總電阻時,,必須考慮到數(shù)字輸出的額定驅(qū)動值。用V/A可以簡單地替代R的值,,其中V是PWM輸出的驅(qū)動電壓,,A是輸出的驅(qū)動電流(A)。例如,,本設(shè)計的原值為:R=V/A=5V/0.005A=1kΩ,,以及C=1/(10×F×R)=1/(10×1kHz×1kΩ) =1×10-7,即0.1μF,。

  本電路也可以用作ADC/DAC的負(fù)電壓電源,,以及運(yùn)放的雙電源。對于模擬使用場合,,可能需要在輸出端增加濾波或小功率穩(wěn)壓器,,以濾掉開關(guān)的瞬變電壓。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。