一種穩(wěn)定可靠的直流電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體的是涉及一種直流電源。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控可調(diào)電源是指可以通過(guò)程序?qū)敵鲭妷?、輸出電流在一定的范圍?nèi)進(jìn)行配置的電源。通過(guò)程序配置，數(shù)控可調(diào)電源可以被配置為恒壓源或者恒流源。配置為恒壓源時(shí)，電源輸出電壓恒定，最大輸出電流可被程序控制；配置為恒流源時(shí)，電源輸出電流恒定，最大輸出電壓可被程序控制。因?yàn)槭褂渺`活、適應(yīng)性高，數(shù)控可調(diào)電源在工業(yè)測(cè)試以及各類實(shí)驗(yàn)室中具有廣泛的應(yīng)用。數(shù)控可調(diào)電源常見的方案有兩種，一種是線性電源的方案，另一種是開關(guān)電源的方案。目前市面上常見的數(shù)控可調(diào)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(diào)電源雖然輸出紋波小、成本相對(duì)較低，但是其輸出電流有限、效率低、發(fā)熱量大、體積大、重量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種低成本、易于調(diào)試的一種數(shù)控可調(diào)直流電源電流輸出大、效率高、并且不易發(fā)熱、體積小、重量輕的一種穩(wěn)定可靠的直流電源。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括穩(wěn)壓保護(hù)電路、控制器、變頻器、整流電路、電源開關(guān)、電橋、放大器、存儲(chǔ)元件和PMM生成電路，其特征在于:所述的穩(wěn)壓保護(hù)電路連接控制器的輸入端口，控制器的輸出鍛煉連接變頻器、整流電路、電源開關(guān)、電橋、放大器；變頻器和整流電路連接存儲(chǔ)元件，電橋和放大器連接PMM生成電路。
[0005]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的控制器為AT89S52單片機(jī)。
[0006]本發(fā)明有益效果。
[0007]本發(fā)明公開了一種低成本、易于調(diào)試的基于開關(guān)電源方案的數(shù)控可調(diào)電源，解決了傳統(tǒng)的數(shù)控可調(diào)開關(guān)電源成本較高、不易調(diào)試等問(wèn)題，可以滿足一般的工業(yè)測(cè)試以及實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的需求。不僅具有較大的輸出范圍，而且體積小巧易于攜帶。系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖所示，本發(fā)明包括穩(wěn)壓保護(hù)電路、控制器、變頻器、整流電路、電源開關(guān)、電橋、放大器、存儲(chǔ)元件和PMM生成電路，其特征在于:所述的穩(wěn)壓保護(hù)電路連接控制器的輸入端口，控制器的輸出鍛煉連接變頻器、整流電路、電源開關(guān)、電橋、放大器；變頻器和整流電路連接存儲(chǔ)元件，電橋和放大器連接PMM生成電路。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的控制器為AT89S52單片機(jī)。
[0011]數(shù)控可調(diào)開關(guān)電源由4大部分組成:電壓控制電路、電流控制電路、PffM生成電路以及降壓型開關(guān)電源電路。其中電壓控制電路將外部的控制信號(hào)與輸出電壓的反饋量做作比較，輸出給PWM生成電路，用以驅(qū)動(dòng)后級(jí)降壓型開關(guān)電源電路產(chǎn)生與設(shè)定電壓相同的電壓。同樣的，電流控制電路將外部的控制信號(hào)與輸出電流的反饋量作比較，輸出給PWM生成電路，用以驅(qū)動(dòng)后級(jí)降壓型開關(guān)電源電路產(chǎn)生與設(shè)定電流相同的電流。反饋及PWM生成電路通過(guò)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(guān)電源電路提供滿足設(shè)定電壓以及設(shè)定電流的PWM波形。降壓型開關(guān)電源電路通過(guò)BUCK拓?fù)洌瑢?shí)現(xiàn)了最高100V輸入,最大5A輸出的降壓型電路。
[0012]數(shù)控可調(diào)電源的輸入電源為220V/50HZ市電經(jīng)過(guò)Flyback電路得到的+60V/1.5A以及±12V/0.3A。數(shù)控可調(diào)電源的設(shè)計(jì)目標(biāo)為0-50V、0-5A數(shù)控可調(diào)，輸出電壓低于輸入電壓，因此主電路采用BUCK拓?fù)洹Ｍㄟ^(guò)輸出端的輸出電壓以及輸出電流的反饋，控制BUCK電路中驅(qū)動(dòng)MOS管的PffM波的占空比，從而達(dá)到將輸出電壓與輸出電流控制在設(shè)定值的目的。因此，數(shù)控可調(diào)電源共分為電壓控制電路、電流控制電路、PWM生成電路以及降壓型開關(guān)電源電路4部分。
[0013]理想的開關(guān)電源的效率為100%，可實(shí)際的開關(guān)電源效率永遠(yuǎn)不可能到100%，其中MOS管的導(dǎo)通電阻便是損耗來(lái)源之一。MOS管完全導(dǎo)通之后的電阻一般較小，但功率MOS —般柵極電容較大，Vgs改變時(shí)需要較長(zhǎng)的充放電時(shí)間。較長(zhǎng)的充放電時(shí)間意味著MOS管有較長(zhǎng)的時(shí)間工作在導(dǎo)通電阻較大的放大區(qū)，導(dǎo)致MOS管發(fā)熱嚴(yán)重。為了盡可能的減小工作在放大區(qū)的時(shí)間，加快柵極的充放電，使用Q701與Q702組成了推挽電路，足夠大的驅(qū)動(dòng)電流可以保證開關(guān)時(shí)間在幾十納秒之內(nèi)。
[0014]在器件選型方面，因?yàn)榘凑蛰斎腚妷?00V的指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以Q701、Q702、Q704都要選擇VCEO不小于100V的晶體管2N5401以及2N5551。Q702選擇VDSS絕對(duì)值不小于100V、導(dǎo)通電阻盡可能小、ID大于5A且具有足夠散熱能力封裝的PMOS管IRF5210。D703選擇IAF不小于5A、導(dǎo)通壓降較小且具有足夠散熱能力封裝的二極管SP20150。L701選擇150mH/10A的環(huán)形電感。C702選擇100uF的電解電容。
[0015]因此可以看出，VolCtrl以及CurCtrl引腳至少有一個(gè)處于恒定的高電平狀態(tài)。VolCtrl處于恒定的高電平狀態(tài)時(shí)，電源工作在恒流源模式；CurCtrl處于恒定的高電平狀態(tài)時(shí)，電源工作在恒壓源模式。兩種模式下，處于非恒定高電平的引腳電平變高會(huì)引起輸出電壓的增高；而非恒定高電平的引腳電平變低會(huì)引起輸出電壓變低。從而引起輸出電壓或者輸出電流的變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種穩(wěn)定可靠的直流電源，包括穩(wěn)壓保護(hù)電路、控制器、變頻器、整流電路、電源開關(guān)、電橋、放大器、存儲(chǔ)元件和PMM生成電路，其特征在于:所述的穩(wěn)壓保護(hù)電路連接控制器的輸入端口，控制器的輸出鍛煉連接變頻器、整流電路、電源開關(guān)、電橋、放大器；變頻器和整流電路連接存儲(chǔ)元件，電橋和放大器連接PMM生成電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種穩(wěn)定可靠的直流電源，其特征在于:所述的控制器為AT89S52單片機(jī)。
【專利摘要】一種穩(wěn)定可靠的直流電源屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體的是涉及一種直流電源。本發(fā)明提供低成本、易于調(diào)試的數(shù)控可調(diào)直流電源電流輸出大、效率高、并且不易發(fā)熱、體積小、重量輕的一種穩(wěn)定可靠的直流電源。本發(fā)明包括穩(wěn)壓保護(hù)電路、控制器、變頻器、整流電路、電源開關(guān)、電橋、放大器、存儲(chǔ)元件和PMM生成電路，其特征在于：所述的穩(wěn)壓保護(hù)電路連接控制器的輸入端口，控制器的輸出鍛煉連接變頻器、整流電路、電源開關(guān)、電橋、放大器；變頻器和整流電路連接存儲(chǔ)元件，電橋和放大器連接PMM生成電路。
【IPC分類】H02M3/156
【公開號(hào)】CN105591543
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410624980
【發(fā)明人】趙儉
【申請(qǐng)人】趙儉
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年11月6日