電子直流轉換裝置、印刷電路板及電子直流轉換方法

2023-08-02 10:55:31

專利名稱：電子直流轉換裝置、印刷電路板及電子直流轉換方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，特別涉及一種電子直流轉換裝置、印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)電路板及電子直流轉換方法。
背景技術：
現有工程機械使用的發動機多為電控發動機，該類型發動機高壓油泵內部自帶直線電機，不用外加油門調節機構。為實現發動機轉速實時調節，需要對電控發動機電子控制器(Electric Control Unit, ECU) 0-5V的輸入電壓進行調節。但是，存在的一個問題是，目前主流工程機械控制器無直接輸出0-5V的直流電壓，其只能輸出脈衝寬度調製(Pulse-Width Modulation, PWM)信號。bn
因此，需對設計一種直流轉換裝置，用於將控制器輸出的PWM信號轉換成0-5V直流信號後，輸入至電控發動機的電子控制器中。

發明內容
有鑑於此，本發明提出一種電子直流轉換裝置、PCB電路板及電子直流轉換方法，以將工程機械控制器輸出的PWM信號轉換為直流電壓，對發動機轉速進行實時調節。第一方面，本發明提供了一種電子直流轉換裝置，用於給工程機械電控發動機的電子控制器供應直流電壓，包括低通濾波電路，包括相連接的濾波電阻和濾波電容；並且所述濾波電阻的一端與工程機械控制器的PWM信號輸出端相連接；所述濾波電容的輸出端與所述電子控制器相連接。進一步地，所述電子直流轉換裝置還包括分壓電路，該分壓電路包括串聯的第一分壓電阻和第二分壓電阻；並且所述第一分壓電阻的一端與所述工程機械控制器的PWM信號輸出端相連接，所述第一分壓電阻的另一端還與所述低通濾波電路的所述濾波電阻串聯。進一步地，所述電子直流轉換裝置還包括並聯電容，並聯於所述濾波電容的兩側。進一步地，所述電子直流轉換裝置中所述濾波電容的電容大小為所述並聯電容的454 500 倍。進一步地，所述電子直流轉換裝置還包括穩壓電路，該穩壓電路包括穩壓管，所述穩壓管並聯與所述濾波電容的兩側；並且，所述穩壓管的輸出端與所述電子控制器相連接。本發明電子直流轉換裝置考慮到發動機控制輸入接口特性，通過將工程機械控制器輸出的PWM信號輸入至電阻-電容(Resistance Capacitanc, RC)低通濾波電路,實現了將PWM信號轉換為直流電壓，進而實現了通過PWM信號對發動機轉速進行實時調節。同時，電路結構簡單可靠，易於加工維護，並且，整體安裝方便。第二方面，本發明還公開了一種印刷電路板，其設置有上述的電子直流轉換裝置。由於PCB板設置於上述的電子直流轉換裝置，因此，PCB板必然也具有上述技術效果。
第三方面，本發明還公開了一種直流電壓轉換方法，包括工作參數調整步驟和低通濾波步驟。其中，工作參數調整步驟為，調整RC低通濾波電路的工作參數；低通濾波步驟為，將工程機械控制器輸出的PWM信號輸入至所述RC低通濾波電路後，僅留下直流分量。進一步地，上述直流電壓轉換方法在低通濾波步驟前，還包括分壓步驟。該分壓步驟為，採用兩個分壓電阻，使所述PWM信號輸入至所述RC低通濾波電路前，進行分壓處理。進一步地，上述直流電壓轉換方法在進行所述低通濾波步驟時，還在所述RC低通濾波電路中的電容兩側再設置有一個並聯電容。進一步地，上述直流電壓轉換方法進行所述低通濾波步驟後，還包括穩壓步驟，與RC低通濾波電路中的電容並聯一穩壓管，將所述穩壓管的輸出端與所述電子控制器相連接。本發明直流電壓轉換方法考慮到發動機控制輸入接口特性，通過將工程機械控制器輸出的PWM信號輸入至RC低通濾波電路，實現了將PWM信號轉換為直流電壓，進而實現 了通過PWM信號對發動機轉速進行實時調節。同時，原理簡單，容易實現，電路結構簡單可靠，易於加工維護，並且，價格低廉、整體安裝方便。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I為本發明電子直流轉換裝置一個實施例的結構框圖；圖2為本發明電子直流轉換裝置優選實施例的電路示意圖；圖3為本發明直流電壓轉換方法優選實施例的步驟流程圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。電子盲流轉換裝置實施例參照圖I，本實施例電子直流轉換裝置用於給工程機械電控發動機的電子控制器供應直流電壓，包括低通濾波電路20，該低通濾波電路20的輸入端與工程機械控制器10的PWM信號輸出端101相連接，該低通濾波電路20的輸出端與電動發動機的電子控制器30相連接。本實施例電子直流轉換裝置考慮到發動機控制輸入接口特性，通過將工程機械控制器輸出的PWM信號輸入至RC低通濾波電路，實現了將PWM信號轉換為直流電壓，進而實現了通過PWM信號對發動機轉速進行實時調節。同時，電路結構簡單可靠，易於加工維護，並且,整體安裝方便,成本低廉。下面，對電子直流轉換裝置的優選實施例進行詳細的說明。參照圖2。圖I中的低通濾波電路20包括相連接的濾波電阻R3和濾波電容C2 ;濾波電阻R3的一端與工程機械控制器10的PWM信號輸出端相連接；濾波電容C2的輸出端與電子控制器30相連接。
除圖I的結構外，電子直流轉換裝置還包括分壓電路。該分壓電路包括第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2。其中，第一分壓電阻Rl的一端與工程機械控制器的PWM信號輸出端相連接，第一分壓電阻Rl的另一端還與低通濾波電路的濾波電阻R3串聯。 並且，電子直流轉換裝置還包括並聯電容Cl，該並聯電容Cl並聯於濾波電容C2的兩側。該濾波電容的電容C I大小為並聯電容C2的數百倍之多。例如，該實施例中，Cl為0. 22 u f, Cl 為 IOOiI f。從圖2還可以看出，電子直流轉換裝置還包括穩壓電路，該穩壓電路包括穩壓管Dz0該穩壓管Dz並聯於所述濾波電容的兩側；並且，所述穩壓管的輸出端與所述電子控制器相連接。在圖2所示的電路中，各個參數具體如下Rl 為 IOK Q，Rl 為 2K Q，R3 為 2K Q，Cl 為 0. 22 ii f, Cl 為 100 U f, Dz 的規格為5. 1V/0. 5W。本實施例中，工程機械控制器提供的是幅值為24V的PWM信號波。其平均電壓範圍為(T24V，經電阻R1和R2分壓後在A點處將輸入電壓轉換成幅值為小於5V的電壓Ua,由電阻R3和電容C2組成的RC低通濾波器將濾除Ua中頻率高於的成分，留下直流分量，由於在頻率處，C2對信號的容抗較小，在B點處有很大的壓降，需並聯小電容C1以提高頻率下的容抗。穩壓管Dz是為了防止在上電瞬間或元器件老化後有超過5V的電壓輸出，以保護後級電路。其中，
權利要求
1.一種電子直流轉換裝置，用於給工程機械電控發動機的電子控制器供應直流電壓，其特徵在於，該裝置包括 低通濾波電路，包括濾波電阻和濾波電容； 其中，所述濾波電阻的一端與所述濾波電容一端連接，另一端與工程機械控制器的PWM信號輸出端相連接；以及，所述濾波電容的另一端與所述電子控制器相連接。
2.根據權利要求I所述的電子直流轉換裝置，其特徵在於，還包括 分壓電路，包括串聯的第一分壓電阻和第二分壓電阻； 其中，所述第一分壓電阻的一端與所述工程機械控制器的PWM信號輸出端相連接，另一端與所述第二分壓電阻、所述濾波電阻串聯。
3.根據權利要求2所述的電子直流轉換裝置，其特徵在於，還包括 並聯電容，並聯於所述濾波電容的兩側。
4.根據權利要求3所述的電子直流轉換裝置，其特徵在於， 所述濾波電容的電容大小為所述並聯電容的454 500倍。
5.根據權利要求I至4任一項所述的電子直流轉換裝置，其特徵在於，還包括 穩壓電路，包括穩壓管； 所述穩壓管並聯於所述濾波電容的兩側；並且，所述穩壓管的輸出端與所述電子控制器相連接。
6.一種印刷電路板，其特徵在於，設置有如權利要求I至5中任一項所述的電控發動機電子控制器的電子直流轉換裝置。
7.一種直流電壓轉換方法，其特徵在於，包括如下步驟 工作參數調整步驟，調整RC低通濾波電路的工作參數； 低通濾波步驟，將工程機械控制器輸出的PWM信號輸入至所述RC低通濾波電路後，僅留下直流分量。
8.根據權利要求7所述的直流電壓轉換方法，其特徵在於，在低通濾波步驟前，還包括 分壓步驟，採用兩個分壓電阻，使所述PWM信號輸入至所述RC低通濾波電路前，進行分壓處理。
9.根據權利要求7或8所述的直流電壓轉換方法，其特徵在於，進行所述低通濾波步驟時，還在所述RC低通濾波電路中的電容兩側再設置有一個並聯電容。
10.根據權利要求7或8所述的直流電壓轉換方法，其特徵在於，進行所述低通濾波步驟後,還包括 穩壓步驟，與RC低通濾波電路中的電容並聯一穩壓管，將所述穩壓管的輸出端與所述電子控制器相連接。
全文摘要
本發明公開了一種電子直流轉換裝置、PCB電路板及電子直流轉換方法。其中電子直流轉換裝置用於給工程機械電控發動機的電子控制器供應直流電壓，該裝置包括低通濾波電路，包括相連接的濾波電阻和濾波電容；並且所述濾波電阻的一端與工程機械控制器的PWM信號輸出端相連接；所述濾波電容的輸出端與所述電子控制器相連接。本發明能夠將工程機械控制器輸出的PWM信號轉換為直流電壓，進而對發動機轉速進行實時調節。
文檔編號H02M3/06GK102739039SQ20121019823
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者尹滿義, 王澤鋒, 項濤 申請人:三一重機有限公司