專(zhuān)利名稱(chēng)：Ai儀表的電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)用自動(dòng)化儀表，具體涉及Al (人工智能)儀表的電源模塊。
背景技術(shù)：
目前，Al儀表廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化，是由于其不可比擬的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，舉例如下:(1)精度高:利用內(nèi)裝的微處理器，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量出靜壓、溫度變化對(duì)檢測(cè)元件的影響，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，對(duì)非線(xiàn)性進(jìn)行校正，對(duì)滯后及復(fù)現(xiàn)性進(jìn)行補(bǔ)償，使得輸出信號(hào)更精確。一般情況，精度為最大量程的±0.1%，數(shù)字信號(hào)可達(dá)±0.075%。(2)功能強(qiáng):具有多種復(fù)雜的運(yùn)算功能，依賴(lài)內(nèi)部微處理器和存儲(chǔ)器，可以執(zhí)行開(kāi)方、溫度壓力補(bǔ)償及各種復(fù)雜的運(yùn)算。(3)測(cè)量范圍寬:量程比可達(dá)40:1或100:1，遷移量可達(dá)1900%和-200%。(4)通信功能強(qiáng):具有模擬量和數(shù)字量?jī)煞N輸出方式(如HART協(xié)議)，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊奠定了基礎(chǔ)。(5)完善的自診斷功能:通過(guò)通信器可以查出Al儀表自診斷的故障結(jié)果信息。目前的Al儀表的電源模塊主要由熱敏電阻、橋式整流器、濾波電容、變壓器和整流管等組成，其特點(diǎn)是能夠在比較小的交流電壓范圍內(nèi)給儀表供電，在多數(shù)的工控現(xiàn)場(chǎng)存在電源不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種Al儀表的電源模塊，將現(xiàn)有Al儀表的供電范圍加寬，提供寬幅電壓為Al儀表供電，以解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種Al儀表的電源模±夾，包括過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路、整流電路、穩(wěn)壓電路和變壓器電路，所述過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路的輸入端連接電源端，所述過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路的輸出端連接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端連接穩(wěn)壓電路的輸入端和變壓器電路輸入端，變壓器電路的輸入輸出端連接穩(wěn)壓電路的輸入輸出端。進(jìn)一步的，所述過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路包括電阻R101、壓敏電阻ZNR、三端熱敏電阻RVM和電容ClOl，三端熱敏電阻RVM的PTC端和電阻RlOl的一端連接至電源端的正極，三端熱敏電阻RVM的COM端連接電阻RlOl的另一端、壓敏電阻ZNR的一端和電容ClOl的一端，壓敏電阻ZNR的另一端、電容ClOl的另一端以及三端熱敏電阻RVM的Zon端連接至電源端的負(fù)極。所述整流電路是由芯片型號(hào)為DB107S的橋式整流器實(shí)現(xiàn)。該整流電路將電源的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。所述穩(wěn)壓電路包括PWM控制器及其外圍電路，具體包括芯片型號(hào)為NCP1013AP的PWM控制器IC102、極性電容E101、極性電容E102、電容C110、穩(wěn)壓二極管 ZlOl、二極管D105、二極管D106、電阻R106、電容C102 ;極性電容ElOl的正極和負(fù)極并聯(lián)于整流電路兩端，極性電容ElOl的正極還連接穩(wěn)壓二極管ZlOl的正極和變壓器電路，穩(wěn)壓二極管ZlOl的負(fù)極連接二極管D105的負(fù)極，二極管D105的正極連接變壓器電路和PWM控制器IC102的HV引腳(第5引腳)，極性電容ElOl的負(fù)極連接極性電容E102的負(fù)極、電容Cl 10的一端、電容C102的一端、PWM控制器IC102的GND引腳(第2引腳、第3引腳、第7引腳和第8引腳)以及變壓器電路，極性電容E102的正極連接PWM控制器IC102的VCC引腳(第I引腳)和電阻R106的一端，電阻R106的另一端連接二極管D106的負(fù)極和電容C102的另一端，電容CllO的另一端連接PWM控制器IC102的FB引腳(第4引腳)，二極管D106的正極連接變壓器電路。極性電容E101、極性電容E102起到穩(wěn)壓濾波的作用。所述變壓器電路是由變壓器芯片TRANS及其外圍電路實(shí)現(xiàn)；其包括變壓器TRANS、光耦TLP181、電阻R103、電阻R104、電阻RJ10、電阻RJ11、電阻R107、電容C104、電容C103、電容C109、極性電容E103、極性電容E104、二極管D107、二極管D109和三端穩(wěn)壓二極管U4 ；變壓器TRANS的第I腳連接穩(wěn)壓電路的二極管D105的正極，變壓器TRANS的第2腳連接穩(wěn)壓二極管ZlOl的正極，變壓器TRANS的第3腳連接二極管D106的正極，變壓器TRANS的第4腳連接PWM控制器IC102的GND引腳，變壓器TRANS的第5腳連接電阻R107的一端、極性電容E104的負(fù)極和12V電源的負(fù)端，電阻R107的另一端連接二極管D109的負(fù)極和極性電容E104的正極和12V電源的正端，二極管D109的正極連接變壓器TRANS的第6腳，變壓器TRANS的第7腳和變壓器TRANS的第8腳懸空，變壓器TRANS的第9腳連接極性電容E103的負(fù)極、電容C103的一端、電容C109的一端、電阻RJll的一端和三端穩(wěn)壓二極管U4的第二端，變壓器TRANS的第10腳經(jīng)過(guò)二極管D107連接極性電容E103的正極、電容C103的另一端、電容C109的另一端、電阻R103的一端、電阻R104的一端和電阻RJlO的一端，電阻RJlO的另一端連接電阻RJll的另一端、三端穩(wěn)壓二極管U4的第三端和電容C104的一端，三端穩(wěn)壓二極管U4的第一端連接電容C104的另一端、電阻R104的另一端以及光耦TLP181的輸入端(二極管的正極)，電阻R103的另一端連接光耦TLP181的另一輸入端(二極管的負(fù)極)，光耦TLP181的兩個(gè)輸出端(三極管的C極和E極)分別連接PWM控制器IC102的FB引腳和GND引腳。本實(shí)用新型通過(guò)上述電路，將Al儀表的供電范圍加寬，實(shí)現(xiàn)了提供寬幅電壓(80V-240V)為Al儀表供電；另外，通過(guò)過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路的壓敏電阻ZNR和三端熱敏電阻RVM,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電路的過(guò)壓過(guò)流保護(hù)。

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的框圖；圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的一種Al儀表的電源模塊，如圖1所示，包括過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路101、整流電路102、穩(wěn)壓電路103和變壓器電路104，過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路101的輸入端連接電源端，過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路101的輸出端連接整流電路102的輸入端，整流電路102的輸出端連接穩(wěn)壓電路103的輸入端和變壓器電路104輸入端，變壓器電路104的輸入輸出端連接穩(wěn)壓電路103的輸入輸出端。作為一個(gè)具體實(shí)施例，如圖2所示,過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路101包括電阻R101、壓敏電阻ZNR、三端熱敏電阻RVM和電容C101，三端熱敏電阻RVM的PTC端和電阻RlOl的一端連接至電源端的正極，三端熱敏電阻RVM的COM端連接電阻RlOl的另一端、壓敏電阻ZNR的一端和電容ClOl的一端，壓敏電阻ZNR的另一端、電容ClOl的另一端以及三端熱敏電阻RVM的Zon端連接至電源端的負(fù)極。整流電路102是由芯片型號(hào)為DB107S的橋式整流器實(shí)現(xiàn)。該整流電路102將電源的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。穩(wěn)壓電路103包括PWM控制器及其外圍電路，具體包括芯片型號(hào)為NCP1013AP的PWM控制器IC102、極性電容E101、極性電容E102、電容C110、穩(wěn)壓二極管Z101、二極管D105、二極管D106、電阻R106、電容C102 ;極性電容ElOl的正極和負(fù)極并聯(lián)于整流電路兩端，極性電容ElOl的正極還連接穩(wěn)壓二極管ZlOl的正極和變壓器電路，穩(wěn)壓二極管ZlOl的負(fù)極連接二極管D105的負(fù)極，二極管D105的正極連接變壓器電路和PWM控制器IC102的HV引腳(第5引腳)，極性電容ElOl的負(fù)極連接極性電容E102的負(fù)極、電容Cl 10的一端、電容C102的一端、PWM控制器IC102的GND引腳(第2引腳、第3引腳、第7引腳和第8引腳)以及變壓器電路，極性電容E102的正極連接PWM控制器IC102的VCC引腳(第I引腳)和電阻R106的一端，電阻R106的另一端連接二極管D106的負(fù)極和電容C102的另一端，電容CllO的另一端連接PWM控制器IC102的FB引腳(第4引腳)，二極管D106的正極連接變壓器電路。極性電容E101、極性電容E102起到穩(wěn)壓濾波的作用。變壓器電路104是由變壓器芯片TRANS及其外圍電路實(shí)現(xiàn)；其包括變壓器TRANS、光耦TLP181、電阻R103、電阻R104、電阻RJ10、電阻RJ11、電阻R107、電容C104、電容C103、電容C109、極性電容E103、極性電容E104、二極管D107、二極管D109和三端穩(wěn)壓二極管U4 ；變壓器TRANS的第I腳連接穩(wěn)壓電路的二極管D105的正極，變壓器TRANS的第2腳連接穩(wěn)壓二極管ZlOl的正極，變壓器TRANS的第3腳連接二極管D106的正極，變壓器TRANS的第4腳連接PWM控制器IC102的GND引腳，變壓器TRANS的第5腳連接電阻R107的一端、極性電容E104的負(fù)極和12V電源的負(fù)端，電阻R107的另一端連接二極管D109的負(fù)極和極性電容E104的正極和12V電源的正端，二極管D109的正極連接變壓器TRANS的第6腳，變壓器TRANS的第7腳和變壓器TRANS的第8腳懸空，變壓器TRANS的第9腳連接極性電容E103的負(fù)極、電容C103的一端、電容C109的一端、電阻RJll的一端和三端穩(wěn)壓二極管U4的第二端，變壓器TRANS的第10腳經(jīng)過(guò)二極管D107連接極性電容E103的正極、電容C103的另一端、電容C109的另一端、電阻R103的一端、電阻R104的一端和電阻RJlO的一端，電阻RJlO的另一端連接電阻RJll的另一端、三端穩(wěn)壓二極管U4的第三端和電容C104的一端，三端穩(wěn)壓二極管U4的第一端連接電容C104的另一端、電阻R104的另一端以及光耦TLP181的輸入端(二極管的正極)，電阻R103的另一端連接光耦TLP181的另一輸入端(二極管的負(fù)極)，光耦TLP181的兩個(gè)輸出端(三極管的C極和E極)分別連接PWM控制器IC102的FB引腳和GND引腳。本實(shí)用新型的電源模塊在輸入端串聯(lián)壓敏電阻ZNR和三端熱敏電阻RVM，當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)，壓敏電阻ZNR或三端熱敏電阻RVM迅速關(guān)斷，起到了斷路保護(hù)的作用，與之相連接的是整流電路，將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?。穩(wěn)壓電路的PWM控制器與變壓器電路配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路進(jìn)行脈寬調(diào)制，經(jīng)高頻整流濾波，獲得儀表供電所需的各種穩(wěn)定的電壓(+5V、-5V、+24V 等)。[0020]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種Al儀表的電源模塊，其特征在于:包括過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路、整流電路、穩(wěn)壓電路和變壓器電路，所述過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路的輸入端連接電源端，所述過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路的輸出端連接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端連接穩(wěn)壓電路的輸入端和變壓器電路輸入端，變壓器電路的輸入輸出端連接穩(wěn)壓電路的輸入輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Al儀表的電源模塊，其特征在于:所述過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路包括電阻RlO1、壓敏電阻ZNR、三端熱敏電阻RVM和電容ClOI，三端熱敏電阻RVM的PTC端和電阻RlOl的一端連接至電源端的正極，三端熱敏電阻RVM的COM端連接電阻RlOl的另一端、壓敏電阻ZNR的一端和電容ClOl的一端，壓敏電阻ZNR的另一端、電容ClOl的另一端以及三端熱敏電阻RVM的Zon端連接至電源端的負(fù)極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Al儀表的電源模塊，其特征在于:所述整流電路是由芯片型號(hào)為DB107S的橋式整流器實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Al儀表的電源模塊，其特征在于:所述穩(wěn)壓電路包括PWM控制器及其外圍電路，具體包括芯片型號(hào)為NCP1013AP的PWM控制器IC102、極性電容E101、極性電容E102、電容C110、穩(wěn)壓二極管Z101、二極管D105、二極管D106、電阻R106、電容C102 ;極性電容ElOl的正極和負(fù)極并聯(lián)于整流電路兩端，極性電容ElOl的正極還連接穩(wěn)壓二極管ZlOl的正極和變壓器電路，穩(wěn)壓二極管ZlOl的負(fù)極連接二極管D105的負(fù)極，二極管D105的正極連接變壓器電路和PWM控制器IC102的HV引腳，極性電容ElOl的負(fù)極連接極性電容E102的負(fù)極、電容CllO的一端、電容C102的一端、PWM控制器IC102的GND引腳以及變壓器電路，極性電容E102的正極連接PWM控制器IC102的VCC引腳和電阻R106的一端，電阻R106的另一端連接二極管D106的負(fù)極和電容C102的另一端，電容Cl 10的另一端連接PWM控制器IC102的FB引腳，二極管D106的正極連接變壓器電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種Al儀表的電源模塊，其特征在于:所述變壓器電路是由變壓器芯片TRANS及其外圍電路實(shí)現(xiàn)；其具體包括變壓器TRANS、光耦TLP181、電阻R103、電阻R104、電阻RJ10、電阻RJ11、電阻R107、電容C104、電容C103、電容C109、極性電容E103、極性電容E104、二極管D107、二極管D109和三端穩(wěn)壓二極管U4 ;變壓器TRANS的第I腳連接穩(wěn)壓電路的二極管D105的正極，變壓器TRANS的第2腳連接穩(wěn)壓二極管ZlOl的正極，變壓器TRANS的第3腳連接二極管D106的正極，變壓器TRANS的第4腳連接PWM控制器IC102的GND引腳，變壓器TRANS的第5腳連接電阻R107的一端、極性電容E104的負(fù)極和12V電源的負(fù)端，電阻R107的另一端連接二極管D109的負(fù)極和極性電容E104的正極和12V電源的正端，二極管D109的正極連接變壓器TRANS的第6腳，變壓器TRANS的第7腳和變壓器TRANS的第8腳懸空，變壓器TRANS的第9腳連接極性電容E103的負(fù)極、電容C103的一端、電容C109的一端、電阻RJll的一端和三端穩(wěn)壓二極管U4的第二端，變壓器TRANS的第10腳經(jīng)過(guò)二極管D107連接極性電容E103的正極、電容C103的另一端、電容C109的另一端、電阻R103的一端、電阻R104的一端和電阻RJlO的一端，電阻RJlO的另一端連接電阻RJll的另一端、三端穩(wěn)壓二極管U4的第三端和電容C104的一端，三端穩(wěn)壓二極管U4的第一端連接電容C104的另一端、電阻R104的另一端以及光耦TLP181的輸入端，電阻R103的另一端連接光耦TLP181的另一輸入端，光耦TLP181的兩個(gè)輸出端分別連接PWM控制器IC102的FB引腳和GND引腳。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及工業(yè)用自動(dòng)化儀表，具體涉及AI(人工智能)儀表的電源模塊。一種AI儀表的電源模塊，包括過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路、整流電路、穩(wěn)壓電路和變壓器電路，所述過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路的輸入端連接電源端，所述過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路的輸出端連接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端連接穩(wěn)壓電路的輸入端和變壓器電路輸入端，變壓器電路的輸入輸出端連接穩(wěn)壓電路的輸入輸出端。本實(shí)用新型應(yīng)用于提高AI儀表的供電范圍。
文檔編號(hào)H02H7/125GK203039602SQ20122072217
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者周宇 申請(qǐng)人:廈門(mén)宇電自動(dòng)化科技有限公司