[发明专利]一种将PWM信号转换为直流电压信号的电信号转换电路

权利要求书

1.一种将PWM信号转换为直流电压信号的电信号转换电路，具有正极、负极、PWM端和电压输出端，当其PWM端和负极之间接入PWM信号时，其电压输出端和负极之间输出对应大小的直流电压，其特征在于包括PWM恒流电路、储能电容、V_I转换电路和取样电阻；所述的PWM恒流电路具有正极、负极、控制端和输出端，当所述的PWM恒流电路的控制端和负极之间接入0电平时，其输出端输出直流电流，且该直流电流的大小保持不变，当所述的PWM恒流电路的控制端和负极之间接入1电平时，其输出端不输出直流电流；所述的V_I转换电路具有输入端、负极和输出端，所述的V_I转换电路用于将其输入端的电压转换为电流在其输出端输出，其输出端输出的电流大小和其输入端的平均电压大小相对应，不随其输入端的电压的周期性变化而变化，当其输入端的平均电压升高时，其输出端的电流升高，当其输入端的平均电压降低时，其输出端的电流降低；所述的PWM恒流电路的正极为所述的电信号转换电路的正极，所述的PWM恒流电路的PWM端为所述的电信号转换电路的PWM端，所述的PWM恒流电路的输出端、所述的储能电容的一端和所述的V_I转换电路的输入端连接，所述的V_I转换电路的输出端和所述的取样电阻的一端连接且其连接端为所述的电信号转换电路的电压输出端，所述的取样电阻的另一端、所述的V_I转换电路的负极、所述的储能电容的另一端和所述的PWM恒流电路的负极连接且其连接端为所述的电信号转换电路的负极；

当所述的电信号转换电路的正极和负极之间接入直流电压，其PWM端和负极之间接入PWM信号时，将该PWM信号的周期记为T，将该PWM信号在为0电平时，所述的PWM恒流电路的输出端输出的直流电流大小记为I1，将该PWM信号在一个周期中为0电平的时间记为T1，那么在该PWM信号的任何一个周期中，充入所述的储能电容的电荷量为I1*T1，所述的PWM恒流电路为所述的储能电容充电的平均电流大小为I1*T1/T，*表示乘运算符号；当所述的V_I转换电路的输出端输出的电流小于I1*T1/T时，所述的储能电容两端的平均电压升高，此时所述的V_I转换电路的输出端输出的电流升高，反之当所述的V_I转换电路的输出端输出的电流大于I1*T1/T时，所述的储能电容两端的平均电压减小，此时所述的V_I转换电路的输出端输出的电流减小，这样所述的V_I转换电路通过自动调整，将其输出端输出的电流调整至等于I1*T1/T，此时所述的V_I转换电路进入输出电流不变的平衡状态；当所述的V_I转换电路处于平衡状态时，将所述的V-I转换电路的输出端输出的电流记为Io，那么Io*T＝I1*T1，此时可以得到Io＝I1*k，其中k＝T1/T，那么所述的电信号转换电路的电压输出端输出的电压Vo＝Io*R＝I1*k*R，其中R为所述的取样电阻的电阻值，由此当所述的PWM恒流电路的输出端输出直流电流且该直流电流大小恒定不变时，所述的电信号转换电路的电压输出端输出的直流电压与其PWM端和负极之间接入的PWM信号的占空比具有线性变化关系。

2.根据权利要求1所述的一种将PWM信号转换为直流电压信号的电信号转换电路，其特征在于所述的PWM恒流电路包括线性恒流电路和电子开关电路，所述的线性恒流电路具有阳极和阴极，所述的线性恒流电路的阳极和阴极之间接入直流电压时，流过其阳极和阴极之间的电流大小为固定值，不随其接入的直流电压大小变化而变化，所述的电子开关电路具有阳极、阴极、PWM端和负极，所述的线性恒流电路的阳极为所述的PWM恒流电路的正极，所述的线性恒流电路的阴极和所述的电子开关电路的阳极连接，所述的电子开关电路的阴极为所述的PWM恒流电路的输出端，所述的电子开关电路的PWM端为所述的PWM恒流电路的PWM端，所述的电子开关电路的负极为所述的PWM恒流电路的负极，当所述的电子开关电路的PWM端接入0电平时，其阴极的输出电流为所述的线性恒流电路的导通电流，当所述的电子开关电路的PWM端接入1电平时，其阴极的输出电流为0。