一個簡單的電路將低壓PWM信號轉(zhuǎn)換為放大和緩沖的線性輸出。用于風扇速度控制，它允許 3.3V 輸入提供 12V 風扇的線性控制。

Maxim生產(chǎn)各種帶PWM輸出的風扇速度控制器，以控制風扇速度與溫度的關(guān)系。這些通過關(guān)閉和打開風扇的電源來工作。風扇的速度與占空比一起設(shè)置風扇的速度。在許多情況下，這些的典型應(yīng)用電路就足夠了。但是，在某些情況下，由于風扇調(diào)制產(chǎn)生的可聽見噪音，需要為風扇提供恒定的電源。

如果循環(huán)風扇電源產(chǎn)生的噪聲太大，請考慮圖1所示電路。在這種情況下，互補的BJT （Q1）和PMOS FET （Q2）構(gòu)成線性放大器。

圖1.一個簡單的電路將低壓PWM信號轉(zhuǎn)換為放大和緩沖的線性輸出。

電路按以下方式工作。Q1中PNP的基極是放大器的同相輸入，NPN的發(fā)射極是反相輸入。PNP作為發(fā)射極跟隨器偏置，NPN既用作發(fā)射極跟隨器，又用作初始增益元件。由于PNP和NPN在大致相同的電流密度和溫度下工作，因此兩個輸入電壓大致相互跟蹤。從反相輸入流出的任何電流都會鏡像到 NPN 集電極，從而在電阻 R2 兩端產(chǎn)生壓降。橫跨 R2 的跌落驅(qū)動 V一般事務(wù)人員Q2，在Q2的漏極（放大器輸出）處放大。輸出上升到足以將反相輸入歸零至近似零電流的電壓，此時放大器已達到穩(wěn)定的工作點。

規(guī)格的放大器具有約100mV的輸出失調(diào)，主要是由于迫使壓降穿過R3至Q2的VGS門限。考慮到風扇速度控制的目標應(yīng)用，這是無關(guān)緊要的。該放大器的增益配置為+4，適合接收3.3V PWM信號，并在PWM信號接近12%占空比時電平轉(zhuǎn)換至100V最大輸出擺幅。

由于其雙互補結(jié)構(gòu)，選擇了CMXT3946作為Q1，但這可以用分立晶體管代替，幾乎沒有性能下降。ZXM61P02 PMOS FET 是大多數(shù)單風扇的理想選擇，其 800mW 的最大功耗使其能夠在 133V 輸出下驅(qū)動高達 6mA 的風扇電流。由于大多數(shù)風扇的工作近似于阻性，因此在250V時峰值電流為12mA或更低的風扇應(yīng)該是可以接受的。當然，應(yīng)在風扇的工作范圍內(nèi)測量風扇，以確保功耗在PMOS FET的規(guī)格范圍內(nèi)。如果驅(qū)動多個風扇或大電流風扇，則應(yīng)用SOIC MOSFET代替所示的SOT23器件。

如圖所示的電路沒有輸入濾波器的值。選擇一個截止頻率，1 / [6.28 * R * C]至少比PWM頻率低二十倍頻程，以減少輸出端的PWM紋波。由于電路的高輸入阻抗，電阻值高達100kΩ是可以接受的。

審核編輯：郭婷