一種實驗數控電源的製作方法

2023-06-16 10:25:21 1

專利名稱：一種實驗數控電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實驗數控電源。
背景技術：
目前，高校工科實驗項目大部分採用由專業工廠(公司)生產的箱式實驗設備。這些設備在實驗專項電路的設計上比傳統實驗電路構建具有明顯的優越性，但是其電源設計與製造大部分比較簡單，電源故障率較高，使實驗設備的使用率受到影響。
發明內容本實用新型的目的是要提供一種電源故障率低、可靠性高的實驗數控電源。本實用新型實現上述目的的技術方案是，一種實驗數控電源，其創新點在於包括電壓輸出與採樣電路、整流濾波電路、電壓變換電路、單片機電路和PWM開關電路，所述整流濾波電路具有電源輸入埠 AC1、AC2，所述整流濾波電路的輸出端與電壓變換電路的輸入端電連接，所述PWM開關電路與電壓變換電路的輸入端電連接，所述單片機電路與PWM開關電路電連接，所述電壓輸出與採樣電路與單片機電路電連接且與電壓變換電路的輸出端電連接，所述單片機電路包括單片機，所述電壓變換電路包括變壓器Tl。所述整流濾波電路由二極體DfD4和電容器Cl、C2、C3組成，將輸入交流變換為直流。所述電壓變換電路還包括電阻器R3、電解電容器C4，所述電阻器R3與電解電容器 C4串聯後並聯在變壓器Tl初級線圈端。所述單片機電路還包括振蕩電路和單片機高電平復位電路，所述振蕩電路由電容器C1、C2和晶體TX組成，提供單片機工作頻率，單片機高電平復位電路由電解電容器C4和電阻器Rl組成。所述PWM開關電路由功率場效應管VTl和電阻器R9、R10組成，功率場效應管VTl 的柵極g通過電阻R9連接到單片機的P3. 7引腳，功率場效應管VTl輸出的PWM脈衝送至變壓器Tl。所述電壓輸出與採樣電路包括變壓器次級主迴路整流濾波電路和輸出電壓取樣電路，所述變壓器次級主迴路整流濾波電路由二極體D5和電解電容器C5、C6組成；所述輸出電壓取樣電路由光電耦合器Ul、三端穩壓器U2、電阻器R4-R6和電容器C7組成，取樣數據通過單片機Pl. 1引腳作為單片機片內的A/D轉換器的輸入。還包括輔助電源整流濾波電路，所述輔助電源整流濾波電路與電壓變換電路的輸出端電連接且與單片機電路電連接，所述輔助電源整流濾波電路由二極體D6、電阻器R8和電容器C6組成。本實用新型採用單片機作為主控制器件，實現了採樣信號和輸出控制的數位化處理，擴大了輸入交流電壓範圍，提高了電源轉換效率和輸出電壓穩定度，具有較高的可靠性。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述。如圖1、2所示，一種實驗數控電源，包括電壓輸出與採樣電路1、整流濾波電路2、 電壓變換電路3、單片機電路4和PWM開關電路5，所述整流濾波電路2具有電源輸入埠 ACU AC2，所述整流濾波電路2的輸出端與電壓變換電路3的輸入端電連接，所述PWM開關電路5與電壓變換電路3的輸入端電連接，所述單片機電路4與PWM開關電路5電連接，所述電壓輸出與採樣電路1與單片機電路4電連接且與電壓變換電路3的輸出端電連接，所述單片機電路4包括單片機U3，所述電壓變換電路3包括變壓器Tl。所述整流濾波電路2由二極體Df D4和電容器C1、C2、C3組成，將輸入交流變換為直流。還包括熔斷器F1，電容器Cl是濾波電容。所述電壓變換電路3將Tl初級高頻電壓變換為2路低電壓輸出，所述電壓變換電路3還包括電阻器R3、電解電容器C4，所述電阻器R3與電解電容器C4串聯後並聯在變壓器Tl初級線圈端。所述單片機電路4還包括振蕩電路和單片機高電平復位電路，所述振蕩電路由電容器C1、C2和晶體TX組成，提供單片機工作頻率，單片機高電平復位電路由電解電容器C4 和電阻器Rl組成。所述PWM開關電路5由功率場效應管VTl和電阻器R9、RlO組成，功率場效應管 VTl的柵極g通過電阻R9連接到單片機的P3. 7引腳即PWM信號輸出引腳，功率場效應管 VTl輸出的PWM脈衝送至變壓器Tl。所述電壓輸出與採樣電路1包括變壓器次級主迴路整流濾波電路和輸出電壓取樣電路，所述變壓器次級主迴路整流濾波電路由二極體D5和電解電容器C5、C6組成；所述輸出電壓取樣電路由光電耦合器U1、精密三端穩壓器U2、電阻器R4 R6和電容器C7組成， 取樣數據通過單片機Pl. 1引腳作為單片機片內的A/D轉換器的輸入。 還包括輔助電源整流濾波電路6，所述輔助電源整流濾波電路6與電壓變換電路3 的輸出端電連接且與單片機電路4電連接，所述輔助電源整流濾波電路6由二極體D6、電阻器R8和電容器C6組成。所述輔助電源整流濾波電路6將變壓器Tl輔助繞組的交流變換成為直流以提供單片機U3工作電源。
權利要求1.一種實驗數控電源，其特徵在於包括電壓輸出與採樣電路(1)、整流濾波電路 (2 )、電壓變換電路(3 )、單片機電路(4 )和PWM開關電路(5 )，所述整流濾波電路(2 )具有電源輸入埠 AC1、AC2，所述整流濾波電路(2)的輸出端與電壓變換電路(3)的輸入端電連接，所述PWM開關電路(5 )與電壓變換電路(3 )的輸入端電連接，所述單片機電路(4 )與PWM 開關電路(5)電連接，所述電壓輸出與採樣電路(1)與單片機電路(4)電連接且與電壓變換電路(3)的輸出端電連接，所述單片機電路(4)包括單片機(U3)，所述電壓變換電路(3)包括變壓器Tl。
2.根據權利要求1所述的實驗數控電源，其特徵在於所述整流濾波電路(2)由二極體DfD4和電容器Cl、C2、C3組成，將輸入交流變換為直流。
3.根據權利要求1所述的實驗數控電源，其特徵在於所述電壓變換電路(3)還包括電阻器R3、電解電容器C4，所述電阻器R3與電解電容器C4串聯後並聯在變壓器Tl初級線圈端。
4.根據權利要求1所述的實驗數控電源，其特徵在於所述單片機電路(4)還包括振蕩電路和單片機高電平復位電路，所述振蕩電路由電容器Cl、C2和晶體TX組成，提供單片機工作頻率，單片機高電平復位電路由電解電容器C4和電阻器Rl組成。
5.根據權利要求1所述的實驗數控電源，其特徵在於所述PWM開關電路(5)由功率場效應管VTl和電阻器R9、RlO組成，功率場效應管VTl的柵極g通過電阻R9連接到單片機的P3. 7引腳，功率場效應管VTl輸出的PWM脈衝送至變壓器Tl。
6.根據權利要求1所述的實驗數控電源，其特徵在於所述電壓輸出與採樣電路(1)包括變壓器次級主迴路整流濾波電路和輸出電壓取樣電路，所述變壓器次級主迴路整流濾波電路由二極體D5和電解電容器C5、C6組成；所述輸出電壓取樣電路由光電耦合器U1、三端穩壓器U2、電阻器R4-R6和電容器C7組成，取樣數據通過單片機Pl. 1引腳作為單片機片內的A/D轉換器的輸入。
7.根據權利要求1所述的實驗數控電源，其特徵在於還包括輔助電源整流濾波電路 (6)，所述輔助電源整流濾波電路(6)與電壓變換電路(3)的輸出端電連接且與單片機電路 (4)電連接，所述輔助電源整流濾波電路(6)由二極體D6、電阻器R8和電容器C6組成。
專利摘要本實用新型公開了一種實驗數控電源，包括電壓輸出與採樣電路、整流濾波電路、電壓變換電路、單片機電路和PWM開關電路，所述整流濾波電路具有電源輸入埠AC1、AC2，所述整流濾波電路的輸出端與電壓變換電路的輸入端電連接，所述PWM開關電路與電壓變換電路的輸入端電連接，所述單片機電路與PWM開關電路電連接，所述電壓輸出與採樣電路與單片機電路電連接且與電壓變換電路的輸出端電連接，所述單片機電路包括單片機，所述電壓變換電路包括變壓器T1。本實用新型實現了採樣信號和輸出控制的數位化處理，擴大了輸入交流電壓範圍，提高了電源轉換效率和輸出電壓穩定度，具有較高的可靠性，電源故障率低。
文檔編號H02M3/335GK201975996SQ20112004169
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月18日 優先權日2011年2月18日
發明者俞偉鈞 申請人:常州工學院