一種可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器的製作方法

2023-10-22 10:57:52

專利名稱：一種可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器的製作方法
技術領域：
本發明屬於電氣設備技術領域，涉及到一種電源轉換裝置，具體涉及一種用於一級全橋電路實現輸出電壓O 600VDC的可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器。
背景技術：
現有技術中交流和直流電源的全橋電路直流轉直流轉換器，一般應用在直流(DC) 輸出功率只有交流(AC)輸出功率一半的產品中，很難滿足直流(DC)輸出功率達到與交流 (AC)輸出功率相等甚至超過交流(AC)輸出功率的使用要求，而且輸出也很難達到0. 的超低紋波要求，因存在著全範圍反饋補償難而引起對脈寬調製(PWM)的間歇調製造成的輸出紋波的控制難問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，由CPU數字處理器、脈寬調製器(PWM)、高頻變壓器、整流濾波器、SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路、DC/AC轉換器、數據採集模塊組成，通過高頻變壓、整流濾波，DC/AC轉換器、此時CPU通過SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路將DC/AC轉換器的功率管控制在固定的導通狀態， 再由數據採集板將模擬信號轉為數位訊號傳遞給CPU與鍵盤設置的值進行比較，然後根據比較誤差值由CPU負責改變輸出DC信號去調整PWM的導通時間來完成輸出電壓電流調整的目的，實現了輸出電壓從0 600VDC的直流轉換，解決了實驗室、工廠生產車間、研發部門等對高標準電源需求所存在的問題。本發明所採用的技術方案是，一種可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器， 它由CPU數字處理器、PWM脈寬調製器、高頻變壓器、整流濾波器、數據採集模塊、DC/AC轉換器和SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路組成，所述的脈寬調製器兩路輸出分別連接兩個高頻變壓器，兩個高頻變壓器各自連接一個整流濾波器，兩個整流濾波器的輸出經過兩個 DC/AC轉換器，由CPU數字處理器命令SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路控制在固定的導通狀態，然後經過並聯或串聯接入數據採集模塊，數據採集模塊經CPU數字處理器接入 PWM脈寬調製器，由CPU數字處理器處理的直流基準信號作為送入PWM脈寬調製器控制PWM 的直流輸出值。本發明所述的可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，其特徵還在於，所述的兩個高頻變壓器整流濾波參數完全相同。所述的兩個整流濾波器的輸出採用輸出串並聯轉換模塊接入DC/AC轉換器到數據採集模塊。所述的整流濾波器工作在DC輸出時，直接由DC/AC轉換器作為固定開關接通，送入數據採集模塊。所述的數據採集模塊將模擬信號轉為數位訊號傳遞給CPU數字處理器，由CPU數字處理器將信號處理為比對鍵盤輸入的設定值。
本發明的有益效果是1).本發明的直流轉直流轉換器比在現有技術中常見的直流電源(DCS0urce)少了一級DC轉DC的降壓電路，不僅減小了產品的體積，還有效的克服了因空間問題無法實現的功能。2).通過CPU數字處理器處理用直流調整輸出方式，在輸出沒有硬體反饋電路補償的情況下，可以很容易實現輸出電壓的寬範圍輸出和超低紋波；並準確的判定電壓電流值是否於鍵盤設定值相符，然後經過改變CPU數字處理器的輸出DC去調整PWM脈寬調製器的導通時間來達到輸出電壓電流全範圍調整的目的。


附圖是本發明可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器結構原理圖；圖中，1.CPU數字處理器，2. PWM脈寬調製器，3.高頻變壓器，4.整流濾波器，5.數據採集模塊，6.輸出串並聯轉換模塊，7. DC/AC轉換器，8. SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。一種可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，如附圖所示，它由CPU數字處理器1、PWM脈寬調製器2、高頻變壓器3、整流濾波器4、數據採集模塊5、DC/AC轉換器7和 SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路8組成，所述的脈寬調製器2兩路輸出分別連接兩個高頻變壓器3，兩個高頻變壓器3各自連接一個整流濾波器4，兩個整流濾波器4的輸出經過兩個DC/AC轉換器7，由CPU數字處理器1命令SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路8 控制在固定的導通狀態，然後經過並聯或串聯接入數據採集模塊5，由CPU數字處理器1接入PWM脈寬調製器2，由CPU數字處理器1處理的直流基準信號作為送入PWM脈寬調製器2 控制PWM的直流輸出值。本發明中兩個高頻變壓器3整流濾波參數完全相同，其兩個整流濾波器4的輸出採用輸出串並聯轉換模塊6接入DC/AC轉換器7到數據採集模塊5。整流濾波器4工作在 DC輸出時，直接由DC/AC轉換器7作為固定開關接通，送入數據採集模塊5，數據採集模塊 5將模擬信號轉為數位訊號傳遞給CPU數字處理器1，由CPU數字處理器1將信號處理為比對鍵盤輸入的設定值。本發明中的PWM脈寬調製器2在CPU沒有設置前，PWM脈寬調製器2沒有驅動信號，也就是可變DC基準為零時導通時間為零，當通過CPU數字處理器1鍵盤設置好一個數據後，此時PWM脈寬調製器驅動時間開始由小到大，驅動到兩個完全相同的高頻變壓器，經整流濾波器4到DC/AC轉換器7電壓送入數據採集模塊5將模擬信號轉為數位訊號傳遞給 CPU數字處理器1，由CPU數字處理器1將信號處理為比對直流設定值。CPU數字處理器1 將輸出一個高穩定度的直流電壓給PWM脈寬調製器2，此時PWM脈寬調製器2根據電壓的幅度改變脈寬調製的驅動時間。當PWM脈寬調製器2有正常的驅動信號時，兩個高頻變壓器3將兩路相同的能量傳送到整流濾波器4電路中，將其轉為直流電壓，然後由DC/AC轉換器7輸出到串並聯轉換模塊6串聯或並聯輸出到接入的數據採集模塊5，數據採集模塊5在並聯或串聯控制電路輸出時，將輸出值經數據採集模塊5送入CPU數字處理器1。此時CPU數字處理器1判斷輸出的電壓電流值是否於鍵盤設定值相符，如果不相符，則經過改變CPU數字處理器1控制的輸出DC去調整脈寬調製的導通時間來完成輸出電壓電流調整的目的，由此來實現一級全橋電路從0 600VDC輸出電壓的直流轉換。針對目前的交流和直流電源(AC&DC Source)的直流輸出時功率只有交流輸出功率的一半，並且難以實現更低的輸出紋波的問題。本發明克服了這一缺陷，本發明在輸出整流模塊4和輸出串並聯轉換控制模塊6之間由一級DC轉AC這個環節來負責調整輸出的DC 和AC的輸出電壓，此時我們只將DC轉AC這一級看成是連線，它沒有工作在高頻開關狀態下，也就是說，既沒有轉換的磁損耗和開關損耗，也沒有這一級的高頻噪音的加入。所以比現在的交流和直流電源(AC&DC Source)有功率更高、效率更高、噪音更低的優點。本發明通過CPU數字處理器處理後所用直流調整輸出方式，在輸出沒有硬體反饋電路補償的情況下，也可以很容易實現輸出電壓的超低紋波。也可以在本發明交流或者交流加直流輸出時，很靈活的改變下一級脈寬調製電路的輸入電壓，以便減少下一級的開關損耗。上述實施方式只是本發明的一個實例，不是用來限制本發明的實施與權利範圍， 凡依據本發明申請專利保護範圍所述的內容做出的等效變化和修飾，均應包括在本發明申請專利範圍內。
權利要求
1.一種可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，它由CPU數字處理器(1)、PWM脈寬調製器O)、高頻變壓器(3)、整流濾波器G)、數據採集模塊(5)、DC/AC轉換器(7)和 SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路(8)組成，其特徵在於，所述的脈寬調製器(2)兩路輸出分別連接兩個高頻變壓器(3)，兩個高頻變壓器C3)各自連接一個整流濾波器，兩個整流濾波器(4)的輸出經過兩個DC/AC轉換器(7)，由CPU數字處理器(1)命令SPWM整型電路及DC/AC切換控制電路⑶控制在固定的導通狀態，然後經過並聯或串聯接入數據採集模塊(5)，數據採集模塊(5)經CPU數字處理器⑴接入PWM脈寬調製器(2)，由CPU數字處理器(1)處理的直流基準信號作為送入PWM脈寬調製器( 控制PWM的直流輸出值。
2.根據權利要求1所述的可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，其特徵在於， 所述的兩個高頻變壓器C3)整流濾波參數完全相同。
3.根據權利要求1所述的可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，其特徵在於， 所述的兩個整流濾波器(4)的輸出採用輸出串並聯轉換模塊(6)接入DC/AC轉換器(7)到數據採集模塊(5)。
4.根據權利要求1所述可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，其特徵在於，所述的整流濾波器(4)工作在DC輸出時，直接由DC/AC轉換器(7)作為固定開關接通，送入數據採集模塊(5)。
5.根據權利要求1所述的可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，其特徵在於， 所述的數據採集模塊( 將模擬信號轉為數位訊號傳遞給CPU數字處理器(1)，由CPU數字處理器(1)將信號處理為比對鍵盤輸入的設定值。
全文摘要
一種可編程交流和直流電源的直流轉直流轉換器，由CPU數字處理器、PWM脈寬調製器、高頻變壓器、整流濾波器、DC/AC轉換器、SPWM整型電路及DC/AC切換控制、數據採集模塊組成，所述的脈寬調製器兩路輸出同時連接兩個高頻變壓器，兩個高頻變壓器輸出各自連接一個整流濾波器，兩個整流濾波器的輸出經過並聯或串聯後接入數據採集模塊，數據採集模塊將輸出電壓讀數送入CPU數字處理，數字處理器接入PWM脈寬調製器，由CPU數字處理器處理的直流基準信號作為送入PWM脈寬調製器控制PWM的直流輸出值。它通過CPU數字處理器處理用直流調整輸出方式，準確的判定電壓電流值是否於鍵盤(人工)設定的值相符，再去調整PWM脈寬調製器的導通時間來達到輸出電壓電流全範圍調整的目的。
文檔編號H02M1/14GK102244458SQ20101016628
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月10日 優先權日2010年5月10日
發明者陳幫雲 申請人:東莞市創銳電子技術有限公司