(19)中华人民共和国国家知识产权局
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620566716.2
(22)申请日 2016.06.14
(73)专利权人 盐城市惠众新能源科技有限公司
地址 224300 江苏省盐城市亭湖区环保产
业园迎宾大道666号
(72)发明人 赵恩海 董维胜
(74)专利代理机构 南京众联专利代理有限公司
32206
代理人 叶涓涓
(51)Int.Cl.
H03K 7/08(2006.01)
(54)实用新型名称
的电路
(57)摘要
本实用新型公开了一种正电压方波信号转
正负电压方波信号的电路，包括第一NMOS管和第
二NMOS管，第一PMOS管和第二PMOS管，第一稳压
二极管和第二稳压二极管，第一普通二极管和第
二普通二极管以及一组电阻，所述电阻包括第
一、二、三、四、五、六、七电阻，正电压输入信号端
PWM _IN连接所述第一NMOS管的源极，所述第二
PMOS管的漏极连接所述第二NMOS管的漏极和输
出信号端PWM _OUT，电路结构简单，兼容性强，
可以和大多数单片机的PWM信号兼容；本专利提
供的电路可以方便地将输出的方波信号转换成
为正负电压方波信号，供通信，充电桩接口电路
使用；本专利均采用MOS场效应管，
响应速度快。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 205693641 U 2016.11.16
C N 205693641
U
1.一种正电压方波信号转正负电压方波信号的电路，其特征在于：包括第一、二NMOS管（QN1，QN2），第一、二PMOS管（QP1，QP2），第一、二稳压二极管（D1，D2），第一、二普通二极管（D3，D4）以及一组电阻，所述电阻包括第一、二、三、四、五、六、七电阻（R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7），正电压输入信号端（PWM _IN）连接所述第一NMOS管（QN1）的源极，所述第一NMOS管（QN1）的栅极通过所述第一电阻（R1）连接至电源（VCC），所述第一NMOS管（QN1）的漏极通过所述第三电阻（R3）分别连接所述第一PMOS管（QP1）的栅极和所述第二电阻（R2）的一端，所述第二电阻（R2）的另一端分别连接正电源（+VDD）和所述第一PMOS管（QP1）的源极，所述第一PMOS管（QP1）的漏极分别连接至所述第一普通二极管（D3）的正极和第二普通二极管（D4）的正极，所述第一普通二极管（D3）的负极分别连接所述第二PMOS管（QP2）的栅极、所述第一稳压二极管（D1）的正极、所述第四电阻（R4）一端和所述第五电阻（R5）一端，所述第一稳压二极管（D1）的负极、所述第四电阻（R4）另一端以及所述第二PMOS管（QP2）的源极分别连接至正电源（+VDD），所述第五电阻（R5）另一端通过所述第六电阻（R6）分别连接至所述第七电阻（R7）一端、所述第二稳压二极管（D2）的负极和所述二NMOS管（QN2）的栅极，所述第二普通二极管（D4）的负极连接至所述第五电阻（R5）和第六电阻（R6）之间，所述第二稳压二极管（D2）的
正极、所述第七电阻（R7）另一端以及所述第二NMOS管（QN2）的源极分别连接至负电源（—VDD），所述第二PMOS管（QP2）的漏极连接所述第二NMOS管（QN2）的漏极和输出信号端（PWM _OUT）。
权 利 要 求 书1/1页CN 205693641 U
一种正电压方波信号转正负电压方波信号的电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电路，具体是涉及一种正电压方波信号转正负电压方波信号的电路。
背景技术
[0002]正负电压信号在通信、充电桩等行业有广泛应用，例如，大量应用的RS232接口电路就是通过正负电压信号传送数据的，交流充电桩中采用正负12V的可控占空比的方波（PWM）作为接口信号，且目前主流的单片机等控制都有PWM信号发生器，但是绝大多数单片机的供电电源是单电源，即正电压电源，因此单片机输出的PWM信号以正电压信号为主，因此不利于数据传输。
发明内容
[0003]为解决上述问题，本实用新型公开了一种正电压方波信号转正负电压方波信号的电路，电路结构简单，兼容性强，相应速度快。
[0004]为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：一种正电压方波信号转正负电压方波信号的电路，包括第一NMOS管QN1和第二NMOS管QN2，第一PMOS管QP1和第二PMOS管QP2，第一稳压二极管D1和第二稳压二极管D2，第一普通二极管D3和第二普通二极管D4以及一组电阻，所述电阻包括第一、二、三、四、五、六、七电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，正电压输入信号端PWM_IN连接所述第一NMOS管QN1的源极，所述第一NMOS管QN1的栅极通过所述第一电阻R1连接至电源VCC，所述第一NMOS管QN1的漏极通过所述第三电阻R3分别连接所述第一PMOS管QP1的栅极和所述第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端分别连接正电源+ VDD和所述第一PMOS管QP1的源极，所述第一PMOS管QP1的漏极分别连接至所述第一普通二极管D3的正极和第二普通二极管D4的正极，所述第一普通二极管D3的负极分别连接所述第二PMOS管QP2的栅极、所述第一稳压二极管D1的正极、所述第四电阻R4一端和所述第五电阻R5一端，所述第一稳压二极管D1的负极、所述第四电阻R4另一端以及所述第二PMOS管QP2的源极分别连接至正电源+VDD，所述第五电阻R5另一端通过所述第六电阻R6分别连接至所述第七电阻R7一端、所述第二稳压二极管D2的负极和所述二NMOS管QN2的栅极，所述第二普通二极管D4的负极连接至所述第五电阻R5和第六电阻R6之间，所述第二稳压二极管D2的正极、所述第七电阻R7另一端以及所述第二NMOS管QN2的源极分别连接至负电源—VDD，所述第二PMOS管QP2的漏极连接所述第二NMOS管QN2的漏极和输出信号端PWM_OUT；
[0005]本实用新型与现有技术比较，具有的优点是：
[0006]1、电路结构简单，兼容性强，可以和大多数单片机的PWM信号兼容；
[0007]2、本专利提供的电路可以方便地将输出的方波信号转换成为正负电压方波信号，供通信，充电桩接口电路使用；
[0008]3、本专利均采用MOS场效应管，响应速度快。
附图说明
[0009]图1是本实用新型提出的将正电压方波信号转正负电压方波信号的电路的结构示意图。
具体实施方式
[0010]下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
[0011]本实用新型提供一种将正电压方波信号转正负电压方波信号的电路，该电路在充电桩中有广泛应用，可以将控制器输出的方波信号非常方便地转换成为正负电压的方波，供充电桩接口电路使用；
[0012]参照图1，一种将正电压方波信号转正负电压方波信号的电路，包括第一NMOS管QN1和第二NMOS管QN2，第一PMOS管QP1和第二PMOS管QP2，NMOS管是指N沟道MOS场效应管，PMOS管是指P沟道MOS场效应管，第一稳压二极管D1和第二稳压二极管D2，第一普通二极管D3和第二普通二极管D4以及一组电阻，所述电阻包括第一、二、三、四、五、六、七电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，正电压输入信号端PWM_IN连接所述第一NMOS管QN1的源极，所述第一NMOS管QN1的栅极通过所述第一电阻R1连接至电源VCC，所述第一NMOS管QN1的漏极通过所述第三电阻R3分别连接所述第一PMOS管QP1的栅极和所述第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端分别连接正电源+VDD和所述第一PMOS管QP1的源极，所述第一PMOS管QP1的漏极分别连接至所述第一普通二极管D3的正极和第二普通二极管D4的正极，所述第一普通二极管D3的负极分别连接所述第二PMOS管QP2的栅极、所述第一稳压二极管D1的正极、所述第四电阻R4一端和所述第五电阻R5一端，所述第一稳压二极管D1的负极、所述第四电阻R4另一端以及所述第二PMOS管QP2的源极分别连接至正电源+VDD，所述第五电阻R5另一端通过所述第六电阻R6分别连接至所述第七电阻R7一端、所述第二稳压二极管D2的负极和所述二NMOS管QN2的栅极，所述第二普通二极管D4的负极连接至所述第五电阻R5和第六电阻R6之间，所述第二稳压二极管D2的正极、所述第七电阻R7另一端以及所述第二NMOS管QN2的源极分别连接至负电源—VDD，所述第二PMOS管QP2的漏极连接所述第二NMOS管QN2的漏极和输出信号端PWM_OUT；
[0013]工作原理：
[0014]当所述正电压输入信号端PWM_IN信号为高电平时，它两端的电压与电源VCC的电压相等，因此第一NMOS管QN1处于断开状态，第二电阻R2两端的电压为0，第一PMOS管QP1也处于断开状态，因此第一普通二极管D3和第二普通二极管D4不导通，对后续电路没有影响，根据不同的正电源+VDD和负电源—VDD，通过选取适当的第四、五、六、七电阻R4，R5，R6，R7，可以让第二PMOS管QP2导通，而第二NMOS管QN2断开，在本实用新型实施例中，可取：+VDD =+12V，—VDD=—12V，R4=50K，R5=100K，R6=2K，R7=1K，第四电阻R4两端的电压，即第二PMOS 管QP2的源栅极之间的电压约为7.8V，大于第二PMOS管QP2的开启电压（≈2V），因此第二PMOS管QP2导通，而第七电阻R7两端的电压，即第二NMOS管QN2的源栅极之间电压，约为0.16V，小于第二NMOS管QN2的开启电压（≈2V），因此，第二NMOS管QN2断开，此时，输出信号端PWM_OUT的电压与正电源+VDD相等，以上各电压电阻的取值可以根据实际设定。
[0015]当所述正电压输入信号端PWM_IN信号为低电平时，第一NMOS管QN1的源栅极之间的电压（VCC的电压一般为3.3V或5V）大于第一NMOS管QN1的开启电压（≈2V），因此，第一NMOS管QN1处于导通状态，通过选取适当阻值的第二电阻R2和第三电阻R3，可以在第一PMOS 管QP1的源栅极之间产生大于第一PMOS管QP1开启电压（≈2V）的电压，在本实用新型实施例中，可取：+VDD=+12V，R2=10K，R3=10K，则第一PMOS管QP1的源栅极之间电压约为6V，第一PMOS管QP1处于导通状态，此时第一普通二极管D3和第二普通二极管D4正极电压等于正电源+VDD的电压，第一普通二极管D3的
负极电压与正极电压非常接近（压差小于1V），所以第二PMOS管QP2的源栅极之间电压接近于0V，因此小于第二PMOS管QP2的开启电压，因此第二PMOS管QP2断开；根据不同的正电源+VDD和负电源-VDD，通过选取适当阻值的第六电阻R6和第七电阻R7，可以让第二NMOS管QN2导通，在本实用新型实施例中，可取：+VDD=+12V，—VDD =—12V，R6=2K，R7=1K，第七电阻R7两端的电压即第二NMOS管QN2的源栅极之间的电压约为7.8V，大于第二NMOS管QN2的开启电压，因此第二NMOS管QN2导通，此时输出信号端PWM_ OUT的电压与负电源-VDD相等；因此，如上所述，当正电压输入信号端PWM_IN输入信号时，输出信号端PWM_OUT的电压与PWM_IN同相，但已经转为正负电压信号，以上各电压电阻的取值可以根据实际设定。
[0016]本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
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