[发明专利]一种支持PWMV调制的恒流源电路

说明书

本发明公开一种支持PWM调制的恒流源电路，其包括幅度调整单元、电压提取单元和恒流输出单元；幅度调整单元用于接收PWM输入信号，将输入信号调整为指定幅度和频率的电压信号，输出至电压提取单元；电压提取单元用于将接收到的电压信号转换为电压与占空比成正比的直流电压信号，输出至恒流输出单元；恒流输出单元用于将接收到的直流电压信号转换为恒定的直流电流信号，并输出。本发明将恒流源与PWM调控相融合，实现通过调节PWM占空比对输出电流大小进行调节，降低恒流源成本和电路复杂度，特别适合一些低成本需求的场合。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别是一种支持PWM调制的恒流源电路。

背景技术

PWM即脉冲宽度调节机制，脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。在当前许多电路系统中，都会用到恒流源，但现有的恒流源技术很少有将恒流源与PWM调控融为一体的，即使融为一体，成本也是比较高的。目前可PWM调制的恒流源电路设计一般采用专用的电源芯片或者数字电路来实现，对于高端应用场合是比较理想的，但对于一些低成本需求的场合，以及只需要产生恒流源的应用需求，数字化控制芯片需要额外的电源和复杂的隔离方式，电路复杂，成本比较高，无法满足低成本需求场合。

发明内容

本发明的目的是提供一种支持PWM调制的恒流源电路，将恒流源与PWM调控相融合，降低恒流源成本和电路复杂度。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种支持PWM调制的恒流源电路，包括幅度调整单元、电压提取单元和恒流输出单元；

所述幅度调整单元用于接收PWM输入信号，将输入信号调整为指定幅度和频率的电压信号，输出至电压提取单元；

所述电压提取单元用于将接收到的电压信号转换为电压与占空比成正比的直流电压信号，输出至恒流输出单元；

所述恒流输出单元用于将接收到的直流电压信号转换为恒定的直流电流信号，并输出。

可选的，所述幅度调整单元包括多路模拟开关芯片，所述多路模拟开关芯片控制输入端接入所述PWM输入信号，输出端连接上拉电阻，以将输入的PWM信号调整为指定幅度的电压信号并输出。

可选的，所述多路模拟开关芯片的输出端还连接有阻容滤波电路。

可选的，所述多路模拟开关芯片采用型号为ADG433的模拟开关芯片，其四个输入端引脚中，至少IN1和IN4中的任一引脚，以及IN2和IN3中的任一引脚均接入所述PWM输入信号；输出端S引脚均经下拉电阻接地，输出端D引脚均连接阻容滤波电路，且D引脚在连接上拉电阻后再连接阻容滤波电路中的滤波电阻，上拉电阻与滤波电阻之间接入基准电压源。

ADG433是一款单芯片CMOS器件，内置四个独立可选的开关，有两个开关的接通条件是控制输入为逻辑高电平，其它两个开关的控制逻辑相反。本发明中，选取任意一对控制输入逻辑相反的两路输入输出开关通道即可实现：当输入PWM波形为低电平或高电平时，任意时间均有一路开关导通并输出指定幅度的脉冲电压信号，电压信号的频率与PWM输入信号相同，幅值由阻容滤波、上拉电阻及基准电压源决定，可根据需要调整。ADG433也可替换为其他模拟开关芯片，如ADG432、ADG431，这两种芯片中的各通道控制逻辑相同，通过增加非门可实现PWM信号到连续脉冲电压信号的转换。

可选的，所述电压提取单元包括依次设置的电压跟随器、低通滤波器和分压电路；所述电压跟随器接收幅度调整单元输出的电压信号，对信号的输入输出阻抗进行调节，后输出至低通滤波器进行高频信号滤除处理，低通滤波器的输出端连接分压电路，以输出指定电压、且电压与占空比成正比的直流电压信号。