一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置製造方法
2023-06-05 05:54:16
一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，屬於電源控制【技術領域】。所述的定時換向精確可調直流電壓轉換裝置包括電壓轉換模塊、人機互動模塊和電壓控制模塊。其中，電壓轉換模塊將輸入電壓轉換成人機互動模塊和電壓控制模塊的供電電壓；人機互動模塊用於設置輸出電壓大小和觀察輸出電壓的大小和正負；電壓控制模塊對輸出電壓大小和正負電壓變換進行控制。該裝置能夠將+12V輸入電壓轉換成正電壓+1V至+12V和負電壓-12V至-1V輸出，並可以在此輸出範圍內以0.1V為調節量逐級調節，輸出誤差小於0.01V，輸出電壓能夠按設定時間進行正負電壓變換。該裝置具有電壓輸出範圍大、輸出精度高、人機互動性能良好、可操作性好、輸出模式多樣等優點。
【專利說明】—種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，屬於電源控制【技術領域】。【背景技術】
[0002]當前，隨著電子技術的不斷發展，各種類型的電子產品正逐漸成為人們生活中必不可少的日常用品。電源是電子產品中的重要組成部分，在電子產品生產和使用的過程中，簡化電源的數量、優化電源的供電性能是目前的技術趨勢之一。在一些特殊的應用場合下，需要電源具有進行不同電壓大小供電，正負電壓變換供電的能力。同時，電源供電電壓需要具有一定精度，保持供電穩定。
【發明內容】
[0003]本發明針對上述在實際應用中對電源使用的要求，提出了一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置。該裝置能夠將+12V輸入電壓轉換成正電壓+IV至+12V和負電壓-12V至-1V輸出，並可以在此輸出範圍內以0.1V為調節量逐級調節，輸出誤差小於0.01V,輸出能夠按設定進行正負電壓變換。
[0004]本發明提出的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置主要包括電壓轉換模塊、人機互動模塊和電壓控制模塊。其中，電壓轉換模塊將輸入電壓轉換成人機互動模塊和電壓控制模塊的供電電壓；人機互動模塊用於用戶設置輸出電壓大小和觀察輸出電壓的大小和正負；電壓控制模塊對輸出電壓大小和正負電壓變換進行控制。
[0005]所述的電壓轉換模塊由輸入埠、+12V轉±15V電源模塊和+12V轉+5V電源模塊組成。由輸入埠輸入的+12V電壓分別輸入到+12V轉±15V電源模塊和+12V轉+5V電源模塊中，其中+12V轉±15V電源模塊輸出+15V電壓和-15V電壓，+12V轉+5V電源模塊輸出的+5V電壓，輸出的電壓作為供電電壓對電壓控制模塊和人機互動模塊進行供電。
[0006]所述的人機互動模塊包括液晶顯示屏和按鈕。其中，液晶顯示屏顯示輸出埠電壓的大小和正負；按鈕用於控制輸出埠電壓大小，所述按鈕包括啟動按鈕、停止按鈕、升高按鈕、降低按鈕和復位按鈕。啟動按鈕啟動電壓轉換，將輸出埠電壓大小設置為1.00V，並開始計時。停止按鈕將輸出埠電壓設置為0V。升高按鈕將輸出埠電壓大小升高
0.1OVo降低按鈕將輸出埠電壓大小降低0.10V。復位按鈕將輸出埠電壓大小設置為
1.0OVo輸出電壓大小誤差小於0.01V。
[0007]所述的電壓控制模塊由主控電路、DA轉換電路、運算放大電路、換向電路和輸出埠組成。主控電路接收人機互動模塊輸入的按鈕控制指令，輸出數值到DA轉換電路中生成模擬電壓，由DA轉換電路輸出的模擬電壓和+12V轉±15V電源模塊輸出的供電電壓輸入到運算放大電路中，生成輸出電壓，包括正電壓+IV至+12V、零電壓OV和負電壓-12V至-1V三種。主控電路通過內部定時器計時，控制換向電路定時變換，變換輸出埠電壓，包括恆定正電壓輸出、恆定負電壓輸出和定時變換電壓輸出三種電壓輸出模式。主控電路將輸出埠電壓大小和正負發送至人機互動模塊的液晶顯示屏上進行顯示。[0008]在使用過程中，首先在主控電路的程序中設定電壓輸出模式。在恆定正電壓輸出模式下，輸出埠電壓恆為正電壓，不進行定時變換；在恆定負電壓輸出模式下，輸出埠電壓恆為負電壓，不進行定時變換；在定時變換電壓輸出模式下，輸出埠電壓按時在正負間切換。例如，計時為30秒，輸出埠電壓大小為5.0V，則每隔30秒，輸出埠電壓在+5.0V和-5.0V間進行變換。輸入埠連接至+12V供電電源，輸出埠連接負載。按動啟動按鈕，輸出埠電壓大小為IV。根據需要，按動升高按鈕升高輸出埠電壓大小，或者按動降低按鈕降低輸出埠電壓大小。按動停止按鈕，輸出埠電壓設為0V。按動復位按鈕，輸出埠電壓大小設為IV。在液晶顯示屏上觀察輸出埠電壓大小和正負。
[0009]本發明優點在於:
[0010](I)本發明提出的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，輸出範圍大，能夠將+12V輸入電壓轉換成+IV至+12V，-12V至-1V輸出，並在此範圍內以0.1V為調節量逐級
可調；
[0011](2)本發明提出的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，輸出電壓精度高，輸出電壓誤差小於0.01V ；
[0012](3)本發明提出的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，電壓輸出模式全面，輸出埠電壓具有三種輸出模式，包括恆定正電壓輸出、恆定負電壓輸出和定時變換電壓輸出三種模式；
[0013](4)本發明提出的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，人機互動性能良好，可操作性好，按鈕操作簡便，液晶顯示屏便於直觀的顯示輸出電壓的大小和正負。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置結構示意圖；
[0015]圖2是本發明一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置結構組成圖。
[0016]圖中:
[0017]1-電壓轉換模塊；2-人機互動模塊；3-電壓控制模塊；
[0018]IA-輸入埠 ； 1B-+12V轉±15V電源模塊；1C-+12V轉+5V電源模塊；
[0019]2A-液晶顯不屏；2B-啟動按鈕；2C-停止按鈕；
[0020]2D-升高按鈕； 2E-降低按鈕；2F-復位按鈕；
[0021 ]3A-運算放大電路；3B-DA轉換電路；3C-主控電路；
[0022]3D-換向電路； 3E-輸出埠。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合附圖和實例對本發明作進一步的詳細說明。
[0024]如圖1所示，本發明提出的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置主要包括電壓轉換模塊1、人機互動模塊2和電壓控制模塊3。其中，電壓轉換模塊I將輸入電壓轉換成人機互動模塊2和電壓控制模塊3的供電電壓；人機互動模塊2用於用戶設置輸出電壓大小和觀察輸出電壓的大小和正負；電壓控制模塊3對輸出電壓大小和正負電壓變換進行控制。
[0025]如圖2所示，所述的電壓轉換模塊I由輸入埠 1A、+12V轉±15V電源模塊IB和+12V轉+5V電源模塊IC組成。由輸入埠 IA輸入的+12V電壓分別輸入到+12V轉±15V電源模塊IB和+12V轉+5V電源模塊IC中，其中+12V轉土 15V電源模塊IB輸出+15V電壓和-15V電壓，+12V轉+5V電源模塊IC輸出+5V電壓。由+12V轉±15V電源模塊IB輸出的電壓+15V電壓和-15V電壓作為供電電壓對電壓控制模塊3的運算放大電路3A供電。由+12V轉+5V電源模塊IC輸出的+5V電壓作為供電電壓對人機互動模塊2的液晶顯不屏2A、啟動按鈕2B、停止按鈕2C、升高按鈕2D、降低按鈕2E、復位按鈕2F、電壓控制模塊3的DA轉換電路3B、主控電路3C、換向電路3D供電。
[0026]如圖2所示,所述的人機互動模塊2包括液晶顯示屏2A和按鈕,所述按鈕包括啟動按鈕2B、停止按鈕2C、升高按鈕2D、降低按鈕2E和復位按鈕2F，為電壓控制模塊3中的主控電路3C提供控制指令。液晶顯示屏2A可以數值方式顯示輸出埠 3E的電壓大小和正負。所述按鈕用於控制輸出埠 3E的電壓大小。啟動按鈕2B啟動電壓轉換，將輸出埠 3E電壓大小設置為1.00V，並開始計時。停止按鈕2C將輸出埠 3E電壓設置為0V。升高按鈕2D將輸出埠 3E電壓大小升高0.1OV0降低按鈕2E將輸出埠 3E電壓大小降低
0.1OVo復位按鈕2F將輸出埠 3E電壓大小設置為1.0OVo輸出埠 3E電壓大小誤差小於 0.0lV0
[0027]如圖2所示，所述的電壓控制模塊3由主控電路3C、DA轉換電路3B、運算放大電路3A、換向電路3D和輸出埠 3E組成。主控電路3C採用ATmegal28晶片及其外圍電路組成，DA轉換電路3B採用DAC7611晶片及其外圍電路組成，運算放大電路3A採用MAX478及其外圍電路組成，換向電路3D採用繼電器及其外圍電路組成。主控電路3C接收人機互動模塊2的啟動按鈕2B、停止按鈕2C、升高按鈕2D、降低按鈕2E和復位按鈕2F輸入的控制指令，設置輸出埠 3E電壓大小，將數值輸入到DA轉換電路3B中生成模擬電壓。由DA轉換電路3B輸出的模擬電壓和+12V轉±15V電源模塊IB輸出的供電電壓輸入到運算放大電路3A中，生成輸出電壓，包括正電壓+IV至+12V、零電壓OV和負電壓-12V至-1V三種。運算放大電路3A中使用的電阻選用高精度電阻以保證放大倍數的準確性。主控電路3C通過內部定時器計時，控制換向電路3D定時變換，將運算放大電路3A的輸出電壓變換為輸出埠 3E電壓,包括恆定正電壓輸出、恆定負電壓輸出和定時變換電壓輸出三種電壓輸出模式。主控電路3C將輸出埠 3E電壓大小和正負發送至人機互動模塊2的液晶顯示屏2A上進行顯示。
[0028]本發明提供的定時換向精確可調直流電壓轉換裝置的工作過程如下:
[0029]在使用過程中，首先在主控電路3C的程序中設定電壓輸出模式。在恆定正電壓輸出模式下，輸出埠 3E電壓恆為正電壓,不進行定時變換；在恆定負電壓輸出模式下，輸出埠 3E電壓恆為負電壓，不進行定時變換；在定時變換電壓輸出模式下，輸出埠 3E電壓按時在正負電壓間變換。例如，計時為30秒，輸出埠 3E電壓大小為5.0V，則每隔30秒，輸出埠 3E電壓在+5.0V和-5.0V間進行變換。輸入埠 IA連接至+12V供電電源，輸出埠 3E連接負載。按動啟動按鈕2B，輸出埠 3E電壓大小為IV。根據需要，按動升高按鈕2D升高輸出埠 3E電壓大小，或者按動降低按鈕2E降低輸出埠 3E電壓大小。按動停止按鈕2C，輸出埠 3E電壓設為0V。按動復位按鈕2F，輸出埠 3E電壓大小設為IV。在液晶顯示屏2A上觀察輸出埠 3E電壓大小和正負。
【權利要求】
1.一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，其特徵在於:所述的定時換向精確可調直流電壓轉換裝置包括電壓轉換模塊、人機互動模塊和電壓控制模塊；其中，電壓轉換模塊將輸入電壓轉換成人機互動模塊和電壓控制模塊的供電電壓；人機互動模塊用於設置輸出電壓大小和觀察輸出電壓的大小和正負；電壓控制模塊對輸出電壓大小和正負變換進行控制。
2.根據權利要求1所述的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，其特徵在於:所述的定時換向精確可調直流電壓轉換裝置能夠將+12V輸入電壓轉換成正電壓+IV至+12V和負電壓-12V至-1V輸出，並在此輸出範圍內以0.1V為調節量逐級調節，輸出誤差小於0.01V，輸出能夠按設定時間進行正負電壓變換。
3.根據權利要求1所述的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，其特徵在於:所述的電壓轉換模塊由輸入埠、+12V轉±15V電源模塊和+12V轉+5V電源模塊組成；其中+12V轉土 15V電源模塊輸出+15V電壓和-15V電壓，+12V轉+5V電源模塊輸出的+5V電壓，輸出的電壓作為供電電壓對電壓控制模塊和人機互動模塊進行供電。
4.根據權利要求1所述的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，其特徵在於:所述的人機互動模塊包括液晶顯示屏、啟動按鈕、停止按鈕、升高按鈕、降低按鈕和復位按鈕；液晶顯示屏顯示輸出埠電壓的大小和正負；啟動按鈕啟動電壓轉換，將輸出埠電壓大小設置為1.0OV,並開始計時；停止按鈕將輸出埠電壓設置為OV ;升高按鈕將輸出埠電壓大小升高0.1OV ;降低按鈕將輸出埠電壓大小降低0.1OV ;復位按鈕將輸出埠電壓大小設置為1.0OV ;輸出電壓大小誤差小於0.0lVo
5.根據權利要求1所述的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，其特徵在於:所述的電壓控制模塊由主控電路、DA轉換電路、運算放大電路、換向電路和輸出埠組成；主控電路接收人機互動模塊輸入的按鈕控制指令，輸出數值到DA轉換電路中生成模擬電壓，由DA轉換電路輸出的模擬電壓和+12V轉±15V電源模塊輸出的供電電壓輸入到運算放大電路中，生成輸出電壓，包括正電壓+IV至+12V、零電壓OV和負電壓-12V至-1V三種；主控電路通過內部定時器計時，控制換向電路定時變換，變換輸出埠電壓，包括恆定正電壓輸出、恆定負電壓輸出和定時變換電壓輸出三種電壓輸出模式；主控電路將輸出埠電壓大小和正負發送至人機互動模塊的液晶顯示屏上進行顯示。
6.根據權利要求1所述的一種定時換向精確可調直流電壓轉換裝置，其特徵在於:所述的主控電路採用ATmegal28晶片及其外圍電路組成，DA轉換電路採用DAC7611晶片及其外圍電路組成，運算放大電路採用MAX478及其外圍電路組成，換向電路採用繼電器及其外圍電路組成。
【文檔編號】H02M3/00GK103812327SQ201410053630
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2014年2月17日
【發明者】丁希侖, 王學強, 査長流 申請人:北京航空航天大學