高電壓大電流智能輸出控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高電壓大電流智能輸出控制裝置，包括控制單元、MOS管、輸出模塊、設(shè)定輸出PWM模塊以及比較檢測電路，所述MOS管的輸入端連接一變壓器整流輸出模塊；所述控制單元具有兩路PWM驅(qū)動電路，兩路PWM驅(qū)動電路分別為第一路PWM驅(qū)動電路和第二路PWM驅(qū)動電路；所述第一路PWM驅(qū)動電路、MOS管、輸出模塊和比較檢測電路依次相連，所述第二路PWM驅(qū)動電路、設(shè)定輸出PWM模塊和比較檢測電路依次相連，所述比較檢測電路還與控制單元連接，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的電壓控制網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可以高電壓輸出，大小任意可調(diào)，使高壓輸出控制模式更加豐富靈活，能夠滿足開發(fā)人員的使用需求，具有較大的應(yīng)用推廣前景。
【專利說明】
高電壓大電流智能輸出控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能輸出控制裝置，尤其是一種高電壓大電流智能輸出控制裝置，屬于醫(yī)療電子儀器研究領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電超治療儀的DC-DC可調(diào)電壓模塊受制于半導(dǎo)體技術(shù)工藝的限制，在10V以上，電流3A以上的DC-DC可調(diào)電壓模塊比較罕見，即便有，這種DC-DC可調(diào)電壓模塊成本也很高，現(xiàn)有的DC-DC可調(diào)電壓模塊主要存在以下幾個(gè)問題:I)采用LM2576，MC34063等芯片，控制電壓都在100V以下；2)現(xiàn)行的高壓模塊大部分是單一固定電壓輸出；3)線性可調(diào)的電壓方案效率不高，發(fā)熱現(xiàn)象明顯;4)現(xiàn)有的DC-DC實(shí)現(xiàn)的方法架構(gòu)是內(nèi)置固定的參考電壓，通過輸出電壓與參考電壓比較，控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止；由于內(nèi)置固定的參考電壓，對輸出電壓大小的動態(tài)調(diào)整靈活性不高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種高電壓大電流智能輸出控制裝置，該控制裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可以高電壓輸出，大小任意可調(diào)。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0005]高電壓大電流智能輸出控制裝置，包括控制單元、MOS管、輸出模塊、設(shè)定輸出P麗模塊以及比較檢測電路，所述控制單元具有兩路PWM驅(qū)動電路，兩路PWM驅(qū)動電路分別為第一路PffM驅(qū)動電路和第二路PffM驅(qū)動電路；
[0006]所述第一路PffM驅(qū)動電路、MOS管、輸出模塊和比較檢測電路依次相連，所述第二路P麗驅(qū)動電路、設(shè)定輸出P麗模塊和比較檢測電路依次相連，所述比較檢測電路還與控制單元連接，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的電壓控制網(wǎng)絡(luò)。
[0007]進(jìn)一步的，所述MOS管的輸入端連接一變壓器整流輸出模塊，所述變壓器整流輸出模塊輸出變壓器整流后的直流電壓，作為MOS管的輸入電壓。
[0008]進(jìn)一步的，所述MOS管的控制端與第一路PWM驅(qū)動電路連接，MOS管的輸出端與輸出模塊連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述比較檢測電路為比較器。
[0010]進(jìn)一步的，所述比較器為差分放大比較器。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述輸出模塊為LC低通濾波器。
[0012]進(jìn)一步的，所述設(shè)定輸出PffM模塊為兩極RC低通濾波器。
[0013]進(jìn)一步的，所述第一路PffM驅(qū)動電路的載頻值在1kHz-1OOkHz之間。
[0014]進(jìn)一步的，所述第二路PffM驅(qū)動電路的載頻值在1kHz-1OOkHz之間。
[0015]進(jìn)一步的，所述控制單元為單片機(jī)。
[0016]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:
[0017]1、本實(shí)用新型的控制裝置利用控制單元第二路的設(shè)定輸出PWM(Pulse WidthModulat1n，脈沖寬度調(diào)制)模塊預(yù)先設(shè)定一個(gè)電壓作為基準(zhǔn)電壓，這個(gè)基準(zhǔn)電壓作為比較檢測電路的一個(gè)輸入;MOS管的輸入電壓經(jīng)過MOS管DC DC轉(zhuǎn)換，由輸出模塊進(jìn)行采樣輸出，采樣電壓作為差分放大器的另一個(gè)輸入;控制單元可以根據(jù)比較檢測電路的狀態(tài)(比較檢測電路的狀態(tài)由采樣電壓與基準(zhǔn)電壓的大小比較來決定)來控制MOS管的導(dǎo)通時(shí)間，從而達(dá)到輸出電壓從OV到幾百伏任意可調(diào);使高壓輸出控制模式更加豐富靈活，能夠滿足開發(fā)人員的使用需求，具有較大的應(yīng)用推廣前景。
[0018]2、本實(shí)用新型的控制裝置采用的開關(guān)器件為MOS管，耐壓100V以上(高耐壓)、大電流的MOS管選擇性多，成本不高，發(fā)熱低，效率高。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的智能輸出控制裝置結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]其中，1-控制單元，2-M0S管，3-輸出模塊，4_設(shè)定輸出P麗模塊，5_比較檢測電路，6-變壓器整流輸出模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0022]實(shí)施例:
[0023]如圖1所示，本實(shí)施例的智能輸出控制裝置包括控制單元1、M0S管2、輸出模塊3、設(shè)定輸出PWM模塊4以及比較檢測電路5，所述MOS管2的輸入端連接一變壓器整流輸出模塊6，所述變壓器整流輸出模塊6輸出變壓器整流濾波后的直流電壓，作為MOS管2的輸入電壓;所述控制單元I具有兩路PWM驅(qū)動電路，兩路PffM驅(qū)動電路分別為第一路PWM驅(qū)動電路和第二路PffM驅(qū)動電路;其中，所述輸出模塊3為LC低通濾波器，所述設(shè)定輸出PffM模塊4為兩極RC低通濾波器，所述變壓器整流輸出模塊6為二極管1N4007全橋整流或橋堆KBU808G。
[0024]所述第一路PffM驅(qū)動電路、MOS管2、輸出模塊3和比較檢測電路5依次相連，其中MOS管2的控制端與第一路PWM驅(qū)動電路連接，MOS管2的輸出端與輸出模塊連接，變壓器經(jīng)二極管整流濾波后的直流電壓經(jīng)過MOS管2DC-DC轉(zhuǎn)換，由輸出模塊3進(jìn)行采樣輸出，輸出的采樣電壓作為比較檢測電路5的一個(gè)輸入;所述第二路PWM驅(qū)動電路、設(shè)定輸出PffM模塊4和比較檢測電路5依次相連，設(shè)定輸出PffM模塊4預(yù)先設(shè)定一個(gè)電壓作為基準(zhǔn)電壓(預(yù)設(shè)值)，這個(gè)基準(zhǔn)電壓作為比較檢測電路5的另一個(gè)輸入;所述比較檢測電路5還與控制單元I連接，控制單元I根據(jù)比較檢測電路5的狀態(tài)來控制MOS管2的導(dǎo)通時(shí)間，具體為:根據(jù)采樣電壓與基準(zhǔn)電壓在比較檢測電路5進(jìn)行比較判斷，當(dāng)采樣電壓低于基準(zhǔn)電壓，控制單元I判斷比較檢測電路5處于H電平，此時(shí)控制單元I控制MOS管2導(dǎo)通時(shí)間由O開始增加，直到采樣電壓高于基準(zhǔn)電壓時(shí)，控制單元I判斷比較檢測電路5處于L電平，此時(shí)該控制單元I控制MOS管的導(dǎo)通時(shí)間不再增加，保持不變，從而達(dá)到輸出模塊3的輸出電壓從OV到幾百伏任意可調(diào)。
[0025]在第一路控制中，控制單元I不同的PWM對應(yīng)不同的輸出電壓(PWM值開始由O慢慢往上增加，直到控制單元I判斷到比較檢測電路5由H電平變?yōu)長時(shí)，PffM值保持，起穩(wěn)壓作用；在第二路控制中，控制單元I不同的PWM通過RC低通濾波轉(zhuǎn)換不同的直流電壓，起調(diào)幅作用，可以設(shè)計(jì)成OV到3.2V這個(gè)范圍，作為比較檢測電路5的輸入端，比較檢測電路5的另一輸入端來自于輸出模塊3中，輸出最高電壓(可以假設(shè)是200V)采樣的電壓可以設(shè)計(jì)成3.2V。
[0026]在本實(shí)施例中，所述第一路PffM驅(qū)動電路的載頻值在1kHz-1OOkHz之間；所述第二路P麗驅(qū)動電路的載頻值在1kHz-1OOkHz之間；所述控制單元I為單片機(jī)，例如可以采用ST89C51、STM32F103VC、STC12C5A60S2等型號的單片機(jī);所述比較檢測電路5為差分放大比較器。
[0027]上述本實(shí)用新型所描述的技術(shù)可以通過各種手段實(shí)施，舉例來說，這些技術(shù)可實(shí)施在硬件、固件、軟件或其組合中。對于硬件實(shí)施方案，控制單元可實(shí)施在一個(gè)或一個(gè)以上專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、可編程邏輯裝置(PLD)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、電子裝置、其他經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本實(shí)用新型所描述的功能的電子單元或其組合內(nèi)。
[0028]對于固件和/或軟件實(shí)施方案，可用執(zhí)行本文描述的功能的模塊(例如，過程、步驟、流程等)來實(shí)施所述技術(shù)。固件和/或軟件代碼可存儲在存儲器中并由處理器執(zhí)行。存儲器可實(shí)施在處理器內(nèi)或處理器外部。
[0029]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲在一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0030]綜上所述，本實(shí)用新型的控制單元可以根據(jù)比較檢測電路的狀態(tài)來控制MOS管的導(dǎo)通時(shí)間，從而達(dá)到輸出電壓從OV到幾百伏任意可調(diào);使高壓輸出控制模式更加豐富靈活，能夠滿足開發(fā)人員的使用需求，具有較大的應(yīng)用推廣前景。
[0031]以上所述，僅為本實(shí)用新型專利較佳的實(shí)施例，但本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型專利所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型專利的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:包括控制單元、MOS管、輸出模塊、設(shè)定輸出PffM模塊以及比較檢測電路，所述控制單元具有兩路PWM驅(qū)動電路，兩路PffM驅(qū)動電路分別為第一路PWM驅(qū)動電路和第二路PWM驅(qū)動電路； 所述第一路PWM驅(qū)動電路、MOS管、輸出模塊和比較檢測電路依次相連，所述第二路PWM驅(qū)動電路、設(shè)定輸出PWM模塊和比較檢測電路依次相連，所述比較檢測電路還與控制單元連接，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的電壓控制網(wǎng)絡(luò)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述MOS管的輸入端連接一變壓器整流輸出模塊，所述變壓器整流輸出模塊輸出變壓器整流后的直流電壓，作為MOS管的輸入電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述MOS管的控制端與第一路PWM驅(qū)動電路連接，MOS管的輸出端與輸出模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述比較檢測電路為比較器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述比較器為差分放大比較器。6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述輸出模塊為LC低通濾波器。7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述設(shè)定輸出PWM模塊為兩極RC低通濾波器。8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述第一路PffM驅(qū)動電路的載頻值在I OkHz-1 OOkHz之間。9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述第二路PffM驅(qū)動電路的載頻值在I OkHz-1 OOkHz之間。10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高電壓大電流智能輸出控制裝置，其特征在于:所述控制單元為單片機(jī)。
【文檔編號】H02M3/156GK205647265SQ201620340364
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】肖開華
【申請人】廣州龍之杰科技有限公司