薄型大功率可編程直流電源的製作方法

2023-10-22 10:17:52 1

薄型大功率可編程直流電源的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種薄型大功率可編程直流電源，包括功率因素校正器、A相變換器、B相變換器、輸出整流濾波器、電流採樣電阻、電流放大器、誤差放大器、脈寬調製器、電壓放大器、數模轉換器、單片機、通訊接口和模數轉換器。本實用新型中的脈寬調製器輸出兩路驅動信號，分別驅動A相變換器和B相變換器交替工作，相對於只使用一個變換器的電路，其開關變壓器的體積較小，高度尺寸降低，使得本實用新型的電源能在44mm的高度尺寸下輸出1500W的功率。本實用新型電源的輸出可以通過外部計算機進行控制，易於構建自動測試系統。
【專利說明】
薄型大功率可編程直流電源

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及直流電源【技術領域】，具體地指一種薄型大功率可編程直流電源。

【背景技術】
[0002]直流穩壓電源是最常用的一種電子儀器，傳統的輸出可調節的直流穩壓電源都是線性電源，體積和重量都很大，並且都是在前面板上通過按鈕或開關對電源的輸出進行控制，用電位計對輸出電壓和電流進行調節，不利於在自動測試場合等不需要人工手動幹預的測試試驗條件下工作。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的就是要提供一種可通過外部計算機進行控制、體積重量更小的薄型大功率可編程直流開關電源。
[0004]為實現此目的，本實用新型所設計的薄型大功率可編程直流電源，包括功率因素校正器、A相變換器、B相變換器、輸出整流濾波器、電流採樣電阻、電流放大器、誤差放大器、脈寬調製器、電壓放大器、數模轉換器、單片機、通訊接口和模數轉換器，其中，交流電源接入功率因素校正器的輸入端，功率因素校正器的輸出端接入A相變換器的輸入端和B相變換器的輸入端，A相變換器的輸出端通過輸出整流濾波器連接電源輸出正極端，B相變換器的輸出端通過輸出整流濾波器連接電流採樣電阻的一端，電流採樣電阻的另一端連接電源輸出負極端；
[0005]所述電流放大器的兩個信號輸入端分別連接在電流採樣電阻的兩端，電流放大器的信號輸出端連接誤差放大器的信號輸入端，電壓放大器的兩個信號輸入端分別連接電源輸出正極端和電源輸出負極端，電壓放大器的信號輸出端連接誤差放大器的信號輸入端，誤差放大器的信號輸出端連接脈寬調製器的信號輸入端，脈寬調製器的兩個信號輸出端分別連接A相變換器的信號控制端和B相變換器的信號控制端；
[0006]所述數模轉換器、通訊接口和模數轉換器的通信端均接入單片機，所述數模轉換器的信號輸出端連接誤差放大器的信號輸入端，所述電流放大器的信號輸出端和電壓放大器的信號輸出端分別連接模數轉換器對應的信號輸入端。
[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]1.本實用新型電源的輸出可以通過外部計算機進行控制，易於構建自動測試系統。
[0009]2.本實用新型中的脈寬調製器輸出兩路驅動信號，分別驅動A相變換器和B相變換器交替工作，相對於只使用一個變換器的電路，本實用新型用二個開關變壓器承擔一個開關變壓器的功率，開關變壓器的高度尺寸降低，使得本實用新型的電源能在44_的高度尺寸下輸出1500W的功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0011]其中，I一功率因素校正器、2—A相變換器、3— B相變換器、4一輸出整流濾波器、5 一電流米樣電阻、6 —電流放大器、7—誤差放大器、8—脈寬調製器、9 一電壓放大器、10 一數模轉換器、11一單片機、12—通訊接口、13—模數轉換器、14一交流濾波器、15—輸出編程接口設備。

【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0013]如圖1所示的薄型大功率可編程直流電源，包括功率因素校正器1、A相變換器2、B相變換器3、輸出整流濾波器4、電流採樣電阻5、電流放大器6、誤差放大器7、脈寬調製器8、電壓放大器9、數模轉換器10、單片機11、通訊接口 12和模數轉換器13，其中，交流電源接入功率因素校正器I的輸入端，功率因素校正器I的輸出端接入A相變換器2的輸入端和B相變換器3的輸入端，A相變換器2的輸出端通過輸出整流濾波器4連接電源輸出正極端V+，B相變換器3的輸出端通過輸出整流濾波器4連接電流採樣電阻5的一端，電流採樣電阻5的另一端連接電源輸出負極端V-;上述功率因素校正器I用於將交流電源變換為直流共軌電壓；
[0014]所述電流放大器6的兩個信號輸入端分別連接在電流採樣電阻5的兩端，電流放大器6的信號輸出端連接誤差放大器7的信號輸入端，電壓放大器9的兩個信號輸入端分別連接電源輸出正極端和電源輸出負極端，電壓放大器9的信號輸出端連接誤差放大器7的信號輸入端，誤差放大器7的信號輸出端連接脈寬調製器8的信號輸入端，脈寬調製器8的兩個信號輸出端分別連接A相變換器2的信號控制端和B相變換器3的信號控制端；
[0015]所述數模轉換器10、通訊接口 12和模數轉換器13的通信端均接入單片機11，所述數模轉換器10的信號輸出端連接誤差放大器7的信號輸入端，所述電流放大器6的信號輸出端和電壓放大器9的信號輸出端分別連接模數轉換器13對應的信號輸入端。
[0016]上述技術方案中，它還包括交流濾波器14，所述交流電源通過交流濾波器14接入功率因素校正器I的信號輸入端，交流濾波器14用於對交流電源進行濾波處理。
[0017]上述技術方案中，它還包括與單片機11連接的輸出編程接口設備15。所述A相變換器2和B相變換器3均為DC/DC (直流-直流)變換器，它用於將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓。
[0018]本實用新型的工作過程為:交流電源經過交流濾波器14進行濾波處理後輸入功率因素校正器1，變換為300V的直流共軌電壓，A相變換器2和B相變換器3將上述300V的直流共軌電壓變換為直流脈動電壓，此電壓經輸出整流濾波器4後得到單片機給定的直流輸出電壓(編程電壓)。該編程電壓可以由通訊接口 12輸入到單片機11，也可以通過輸出編程接口設備15輸入到單片機11。單片機11將編程電壓值通過數模轉換器10輸出到誤差放大器7中並與電壓實際輸出值(由電壓放大器9從電源輸出端獲得，並進行放大處理)進行比較，脈寬調製器8將誤差放大器7的輸出變換為A相變換器2和B相變換器3的控制驅動信號，控制A相變換器2和B相變換器3工作。電源輸出端的輸出電壓和輸出電流經過電壓放大器和電流放大器處理後，輸入到模數轉換器13，單片機11讀取模數轉換器13的輸出可以得到電源的輸出電壓和電流。
[0019]本說明書未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術人員公知的現有技術。
【權利要求】
1.一種薄型大功率可編程直流電源，包括功率因素校正器(1)、A相變換器(2)、B相變換器(3)、輸出整流濾波器(4)、電流採樣電阻(5)、電流放大器￠)、誤差放大器(7)、脈寬調製器(8)、電壓放大器(9)、數模轉換器(10)、單片機(11)、通訊接口(12)和模數轉換器(13)，其中，交流電源接入功率因素校正器(I)的輸入端，功率因素校正器(I)的輸出端接入A相變換器⑵的輸入端和B相變換器(3)的輸入端，A相變換器⑵的輸出端通過輸出整流濾波器(4)連接電源輸出正極端，B相變換器(3)的輸出端通過輸出整流濾波器(4)連接電流採樣電阻(5)的一端，電流採樣電阻(5)的另一端連接電源輸出負極端； 所述電流放大器￠)的兩個信號輸入端分別連接在電流採樣電阻(5)的兩端，電流放大器(6)的信號輸出端連接誤差放大器(7)的信號輸入端，電壓放大器(9)的兩個信號輸入端分別連接電源輸出正極端和電源輸出負極端，電壓放大器(9)的信號輸出端連接誤差放大器(X)的信號輸入端，誤差放大器(X)的信號輸出端連接脈寬調製器(8)的信號輸入端，脈寬調製器⑶的兩個信號輸出端分別連接A相變換器⑵的信號控制端和B相變換器(3)的信號控制端； 所述數模轉換器(10)、通訊接口(12)和模數轉換器(13)的通信端均接入單片機(11)，所述數模轉換器(10)的信號輸出端連接誤差放大器(7)的信號輸入端，所述電流放大器(6)的信號輸出端和電壓放大器(9)的信號輸出端分別連接模數轉換器(13)對應的信號輸入端。
2.根據權利要求1所述的薄型大功率可編程直流電源，其特徵在於:它還包括交流濾波器(14)，所述交流電源通過交流濾波器(14)接入功率因素校正器(I)的輸入端。
3.根據權利要求1所述的薄型大功率可編程直流電源，其特徵在於:它還包括與單片機(11)連接的輸出編程接口設備(15)。
4.根據權利要求1所述的薄型大功率可編程直流電源，其特徵在於:所述A相變換器(2)和B相變換器(3)均為DC/DC變換器。
【文檔編號】H02M7/02GK204089619SQ201420345570
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】薛冰, 劉運雙, 胡光勇 申請人:武漢長天福瑞達科技有限公司