低成本數(shù)控可調電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是一種直流電源的改進技術，廣泛的應用于教學、科研、電鍍、國防、實驗室等領域，具體地是涉及一種低成本數(shù)控可調電源。
【背景技術】
[0002]隨著電源的性能不斷提高，對電源的要求也是越來越高。一個電源的品質除了電性能指標外，還有許多其他指標，如環(huán)境溫度、外形尺寸、EMI要求、抗震要求、可靠性指標，集成度和美觀性等。所有這些指標都決定了一個電源產(chǎn)品的市場競爭指標率。
[0003]一些電力電子組件的研究、功率集成技術的研究、新型原材料和元器件的研究都希望從不同程度上提高電源的品質。直流可調電源是任何電子電路實驗室中不可缺少的基礎儀器設備之一，廣泛的應用于教學、科研、電鍍、國防、實驗室等領域。隨著電源技術的高速發(fā)展，傳統(tǒng)可調電源逐漸顯示出在現(xiàn)代高科技產(chǎn)品設計中的眾多不足之處。傳統(tǒng)的可調電源功能簡單、可靠性低、干擾大、精度低且體積大，
目前市面上常見的數(shù)控可調電源采用線性電源的方案。采用線性電源方案的數(shù)控可調電源雖然輸出波紋小、成本相對較低，但是其輸出電流有限、效率低、發(fā)熱量較大、體積大、重量大等特點決定了在電壓、電流輸出幅度要求較高、具有便攜性要求等場合中難以滿足實際需求。采用開關電源方案的數(shù)控可調直流電源具備輸出電壓電流范圍大、易于攜帶等特點，但其成本相對較高，且不容易調試。
[0004]現(xiàn)有技術中的數(shù)控電源存在著可靠性低、干擾大、精度低等缺點；參考中國實用新型專利，專利號為201220655556.0，其公開了一種數(shù)控電源，包括飛思卡爾主控單元、IGBT隔離驅動單元、IGBT全橋電路單元、冷卻系統(tǒng)單元以及反饋電路單元；本系統(tǒng)接入直流電源后，飛思卡爾主控單元根據(jù)系統(tǒng)預設電壓和精度要求計算出輸出所需SPWM信號數(shù)值，通過飛思卡爾的高精度事件管理器輸出SPWM信號，輸出的SPWM信號經(jīng)光耦隔離單元控制IGBT全橋電路，輸出端采樣通過實時高精度反饋電路檢測輸出電壓值,并將反饋值通過AD轉換電路轉化為數(shù)字信號傳給MCU，最后MCU根據(jù)反饋信息輸入經(jīng)過PID算法實時調整控制輸出，達到輸出所需電壓要求，MCU實時監(jiān)控設備溫度，如溫度超出安全限制MCU將控制冷卻單元工作維持設備運行在安全環(huán)境中。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術的不足，提供一種采用極低成本的器件LM2575、LM324制作一款低成本、易于調試的基于開關電源方案的數(shù)控可調電源,解決了傳統(tǒng)的數(shù)控可調開關電源成本較高、不易調試等問題，可以滿足一般的工業(yè)測試以及實驗室應用的需求。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案。
[0007]本發(fā)明低成本數(shù)控可調電源包括四大部分:電壓控制電路、電流控制電路、PWM生成電路以及降壓型開關電源電路；其結構特點是:單片機輸出端分別與電流控制電路的輸入端和電壓控制電路的輸入端相連，然后開關電源與PWM生成電路相連接控制PWM生成電路；電流控制電路的輸出端和電壓控制電路的輸出端也分別與PWM生成電路向聯(lián)通，接著PW生成Μ電路的輸出端與降壓型開關電源電路相連，最后壓降型開關電源將輸出的電壓、電流信號在反饋回電流控制電路和電壓控制電路。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述電壓控制電路將外部的控制信號與輸出電壓的反饋量作比較，輸出給PWM生成電路，用以驅動后級降壓型開關電源電路產(chǎn)生與設定電壓相同的電壓。
[0009]進一步地，所述電流控制電路將外部的控制信號與輸出電流的反饋量作比較，輸出給PWM生成電路，用以驅動后級降壓型開關電源電路產(chǎn)生與設定電流相同的電流。
[0010]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述反饋及PWM生成電路通過接收電壓控制電路以及電流控制電路的輸入給降壓型開關電源電路提供滿足設定電壓以及設定電流的PWM波形。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用極低成本的器件LM2575、LM324制作一款低成本、體積小而易于攜帶、易于調試的基于開關電源方案的數(shù)控可調電源，解決了傳統(tǒng)的數(shù)控可調開關電源成本較高、不易調試等問題，可以滿足一般的工業(yè)測試以及實驗室應用的需求。
[0012]本發(fā)明采用了電壓、電流控制電路的反饋環(huán)節(jié)還有PWM生成電路，提供了 0 —5 0 V數(shù)控可調、0 — 5 A數(shù)控可調，具備一定的帶載能力。系統(tǒng)調試簡單，具有較強的實用性，能較好的適應實際工廠測試以及實驗室的測試需求。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明低成本數(shù)控可調電源的結構示意圖。
[0014]其中，1為單片機、2為電流控制電路、3為電源開關、4為電壓控制電路、5為PWM生成電路、6為降壓型開關電源。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，為本發(fā)明低成本數(shù)控可調電源的結構示意圖。圖中，分包括四大部分:電壓控制電路4、電流控制電路2、PWM生成電路5以及降壓型開關電源3電路；單片機1輸出端分別與電流控制電路2的輸入端和電壓控制電路4的輸入端相連，然后開關電源3與PWM生成電路5相連接控制PWM生成電路5 ；電流控制電路2的輸出端和電壓控制電路4的輸出端也分別與PWM生成電路5向聯(lián)通，接著PWM生成電路5的輸出端與降壓型開關電源6電路相連，最后壓降型開關電源6將輸出的電壓、電流信號在反饋回電流控制電路2和電壓控制電路3。
[0016]本發(fā)明所述電壓控制電路3將外部的控制信號與輸出電壓的反饋量作比較，輸出給PWM生成電路5，用以驅動后級降壓型開關電源6電路產(chǎn)生與設定電壓相同的電壓。
[0017]本發(fā)明所述電流控制電路2將外部的控制信號與輸出電流的反饋量作比較，輸出給PWM生成電路5，用以驅動后級降壓型開關電源6電路產(chǎn)生與設定電流相同的電流。
[0018]本發(fā)明所述反饋及PWM生成電路5通過接收電壓控制電路4以及電流控制電路的輸入給降壓型開關電源6電路提供滿足設定電壓以及設定電流的PWM波形。
【主權項】
1.低成本數(shù)控可調電源，包括電壓控制電路(4)、電流控制電路(2 )、PWM生成電路(5 )以及降壓型開關電源(6 )電路，其特征在于:單片機(1 )輸出端分別與電流控制電路(2)的輸入端和電壓控制電路(4)的輸入端相連，然后開關電源(3)與PWM生成電路(5)相連接控制PWM生成電路(5 );電流控制電路(2 )的輸出端和電壓控制電路(4 )的輸出端也分別與PWM生成電路(5)向聯(lián)通，接著PWM生成電路(5)的輸出端與降壓型開關電源(6)電路相連，最后壓降型開關電源(6)將輸出的電壓、電流信號在反饋回電流控制電路(2)和電壓控制電路(3)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種低成本數(shù)控可調電源，其特征在于:所述電壓控制電路(4)將外部的控制信號與輸出電壓的反饋量作比較，輸出給PWM生成電路(5)，用以驅動后級降壓型開關電源(6 )電路產(chǎn)生與設定電壓相同的電壓。3.根據(jù)權利要求1所述的一種低成本數(shù)控可調電源，其特征在于:所述電流控制電路(2)將外部的控制信號與輸出電流的反饋量作比較，輸出給PWM生成電路(5)，用以驅動后級降壓型開關電源(6)電路產(chǎn)生與設定電流相同的電流。4.根據(jù)權利要求1所述的一種低成本數(shù)控可調電源，其特征在于:所述反饋及PWM生成電路(5 )通過接收電壓控制電路(4 )以及電流控制電路(2 )的輸入給降壓型開關電源(6 )電路提供滿足設定電壓以及設定電流的PWM波形。
【專利摘要】低成本數(shù)控可調電源。廣泛的應用于教學、科研、電鍍、國防、實驗室等領域。本發(fā)明低成本數(shù)控可調電源分包括四大部分：電壓控制電路、電流控制電路、PWM生成電路以及降壓型開關電源電路；其結構特點是：單片機輸出端分別與電流控制電路的輸入端和電壓控制電路的輸入端相連，然后開關電源與PWM生成電路相連接控制PWM生成電路；電流控制電路的輸出端和電壓控制電路的輸出端也分別與PWM生成電路向聯(lián)通，接著PW生成M電路的輸出端與降壓型開關電源電路相連，最后壓降型開關電源將輸出的電壓、電流信號在反饋回電流控制電路和電壓控制電路。
【IPC分類】G05F1/56
【公開號】CN105320200
【申請?zhí)枴緾N201410372852
【發(fā)明人】惠鐵軍
【申請人】惠鐵軍
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月31日