一種新型數(shù)控穩(wěn)壓電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型數(shù)控穩(wěn)壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控穩(wěn)壓電源技術(shù)作為一門實(shí)踐性很高的工程類技術(shù)，在很多行業(yè)中得到應(yīng)用?，F(xiàn)在的電源技術(shù)包含了一系列不同的學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)也通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)控穩(wěn)壓電源技術(shù)也獲得質(zhì)的飛躍。數(shù)控穩(wěn)壓源在生活中逐漸被廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的模擬電源將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，輸出精確度問題顯得極為嚴(yán)重，各個(gè)國(guó)家都提升了電源產(chǎn)品的要求而且制定了很多的電源產(chǎn)品精度標(biāo)準(zhǔn)。必須滿足產(chǎn)品規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，才可以投入應(yīng)用。數(shù)控穩(wěn)壓電源技術(shù)自七十年代末開始發(fā)展，如今電源技術(shù)充分利用了電力電子技術(shù)理論。從而為之后的高效率穩(wěn)定電源技術(shù)發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)。隨著時(shí)間的延續(xù)，電源技術(shù)得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步。然而這些產(chǎn)品數(shù)控程度效率低、分辨能力較低、可靠性非常差，達(dá)不到規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以要提高數(shù)控電源技術(shù)，未來主要的工作是不斷改進(jìn)如上缺點(diǎn)。各種理論的健全，技術(shù)的發(fā)展，元器件的研制應(yīng)用，到八十年代末，數(shù)字化控制電源的精度已然能夠小至0.05V，數(shù)控電源的功率密度甚至已經(jīng)能夠達(dá)到五十萬每立方英寸。結(jié)構(gòu)上，數(shù)控電壓源由器件方面、主電路方面以及控制方面組成?，F(xiàn)今基本上都使用旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，其精度調(diào)節(jié)低，還總是跳變，使用困難。
[0003]數(shù)字電源模塊的開發(fā)對(duì)傳統(tǒng)電源模塊的不足進(jìn)行了優(yōu)化，數(shù)字電源模塊可以減少未知因素的影響與減少非自動(dòng)的參與環(huán)節(jié)，很好的處理了系統(tǒng)的可靠性問題、使系統(tǒng)更加智能化，同時(shí)優(yōu)化了產(chǎn)品的一致性，產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得以大大提升，維護(hù)變得更加方便簡(jiǎn)單。
[0004]隨著時(shí)間的延續(xù)，電源技術(shù)得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步。然而這些產(chǎn)品數(shù)控程度不符合標(biāo)準(zhǔn)、較低的分辨能力、可靠性非常差達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。而當(dāng)今市場(chǎng)需求的工控產(chǎn)品都必須含紋波較低、可調(diào)度很大的高壓電源，尤其某些特殊領(lǐng)域，對(duì)智能化的數(shù)控電壓源需求極大。為了改良上述所說缺點(diǎn)，本實(shí)用新型專利設(shè)計(jì)制作了一個(gè)采用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的數(shù)控穩(wěn)壓電源。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01420147525.3的實(shí)用新型公開了一種數(shù)控可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，包括單片機(jī)控制模塊，用于控制輸出電壓的幅值、步進(jìn)以及可調(diào)范圍；與單片機(jī)控制模塊相連接的鍵盤及顯示電路，用于實(shí)現(xiàn)輸入輸出的交互；與單片機(jī)控制模塊的控制信號(hào)輸出端相連接的D/A轉(zhuǎn)換模塊；與D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出端相連接的放大電路，用于將所述D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓進(jìn)行放大；和與放大電路輸出端相連接的輸出電路。雖然此實(shí)用新型將先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)引入到穩(wěn)壓電路中，具有全數(shù)字可調(diào)，容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，但是電路沒有擴(kuò)流和過流保護(hù)功能，穩(wěn)定性較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種新型數(shù)控穩(wěn)壓電源，分辨能力高、可靠性好、穩(wěn)定性好。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種新型數(shù)控穩(wěn)壓電源，單片機(jī)、電源單元電路、按鍵單元電路、液晶顯示單元電路、D/A轉(zhuǎn)換單元電路、擴(kuò)流單元電路、過流保護(hù)單元電路和電壓輸出電路，所述電源單元電路、所述按鍵單元電路、所述液晶顯示單元電路和所述D/A轉(zhuǎn)換單元電路分別連接所述單片機(jī)，所述D/A轉(zhuǎn)換單元電路、所述擴(kuò)流單元電路、所述過流保護(hù)單元電路和所述電壓輸出電路依次連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)具體為51系列單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的，所述D/A轉(zhuǎn)換單元電路中的D/A轉(zhuǎn)換器具體為型號(hào)為TLC5615的D/A
轉(zhuǎn)換器。
[0010]實(shí)施本實(shí)用新型，具有如下有益效果:穩(wěn)定性好，采用擴(kuò)流模塊和過濾保護(hù)模塊；分辨能力好，設(shè)置步進(jìn)等級(jí)可達(dá)0.1V，易于采用先進(jìn)的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完美?？刂旗`活，系統(tǒng)升級(jí)方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動(dòng)硬件線路。控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對(duì)不同的系統(tǒng)(或不同型號(hào)的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對(duì)控制軟件做一些調(diào)整即可。系統(tǒng)維護(hù)方便。一旦出現(xiàn)故障，可以很方便地通過RS232接口或RS485接口或USB接口進(jìn)行調(diào)試，故障查詢，歷史記錄查詢，故障診斷，軟件修復(fù)，甚至控制參數(shù)的在線修改、調(diào)試，也可以通過MODEM進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。統(tǒng)的一致性好，成本低，生產(chǎn)制造方便。易組成高可靠性的多模塊逆變電源并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本實(shí)用新型提供的新型數(shù)控穩(wěn)壓電源的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是是圖1中電源單元電路102的內(nèi)部電路圖；
[0014]圖3是是圖1中單片機(jī)101和液晶顯示單元電路104的內(nèi)部電路圖；
[0015]圖4是是圖1中按鍵單元電路103的內(nèi)部電路圖；
[0016]圖5是是圖1中D/A轉(zhuǎn)換單元電路105的內(nèi)部電路圖；
[0017]圖6是是圖1中擴(kuò)流單元電路106、過流保護(hù)單元電路107和電壓輸出電路108的電路圖；
[0018]圖7是單片機(jī)的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]圖1是本實(shí)用新型提供的新型數(shù)控穩(wěn)壓電源的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示，包括單片機(jī)101、電源單元電路102、按鍵單元電路103、液晶顯示單元電路104、D/A轉(zhuǎn)換單元電路105、擴(kuò)流單元電路106、過流保護(hù)單元電路107和電壓輸出電路108，電源單元電路102、按鍵單元電路103、液晶顯示單元電路104、D/A轉(zhuǎn)換單元電路105分別連接單片機(jī)101，D/A轉(zhuǎn)換單元電路105、擴(kuò)流單元電路106、過流保護(hù)單元電路107和電壓輸出電路108依次連接。其中，單片機(jī)101具體為51系列單片機(jī)。其中，D/A轉(zhuǎn)換單元電路102中的D/A轉(zhuǎn)換器具體為型號(hào)為TLC5615的D/A轉(zhuǎn)換器。
[0021]具體的，電源單元電路102的內(nèi)部電路如圖2所示。單片機(jī)101和液晶顯示單元電路104的內(nèi)部電路及連接如圖3所示。按鍵單元電路103的內(nèi)部電路如圖4所示。D/A轉(zhuǎn)換單元電路105的內(nèi)部電路如圖5所示，擴(kuò)流單元電路106、過流保護(hù)單元電路107和電壓輸出電路108的具體電路如圖6所示。
[0022]本實(shí)用新型的工作原理為:采用51系列單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元，通過改變輸入Da的數(shù)字量來改變輸出電壓值的大小，單片機(jī)時(shí)序圖如圖7所示。采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電壓的步進(jìn)控制，使系統(tǒng)硬件更加簡(jiǎn)潔，本系統(tǒng)以直流電源為核心，利用51系列單片機(jī)為主控制器，通過鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電壓，設(shè)置步進(jìn)等級(jí)可達(dá)0.1V，并可由液晶顯示器顯示電壓設(shè)定值。利用單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器(TLC5615)輸出模擬量，再經(jīng)過擴(kuò)流單元電路、過流保護(hù)單元電路隔離放大保護(hù)輸出。經(jīng)單片機(jī)分析處理，通過數(shù)據(jù)形式的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，構(gòu)成穩(wěn)定的壓控電壓源。
[0023]本實(shí)用新型專利的優(yōu)點(diǎn):分辨能力好，設(shè)置步進(jìn)等級(jí)可達(dá)0.1V，易于采用先進(jìn)的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完美?？刂旗`活，系統(tǒng)升級(jí)方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動(dòng)硬件線路?？刂葡到y(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對(duì)不同的系統(tǒng)(或不同型號(hào)的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對(duì)控制軟件做一些調(diào)整即可。系統(tǒng)維護(hù)方便。一旦出現(xiàn)故障，可以很方便地通過RS232接口或RS485接口或USB接口進(jìn)行調(diào)試，故障查詢，歷史記錄查詢，故障診斷，軟件修復(fù)，甚至控制參數(shù)的在線修改、調(diào)試，也可以通過MODEM進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。統(tǒng)的一致性好，成本低，生產(chǎn)制造方便。易組成高可靠性的多模塊逆變電源并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)。
[0024]需要說明的是，在本文中，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
[0025]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型數(shù)控穩(wěn)壓電源，包括按鍵單元電路、液晶顯示單元電路、D/A轉(zhuǎn)換單元電路和電壓輸出電路，其特征在于，還包括單片機(jī)、電源單元電路、擴(kuò)流單元電路和過流保護(hù)單元電路，所述電源單元電路、所述按鍵單元電路、所述液晶顯示單元電路和所述D/A轉(zhuǎn)換單元電路分別連接所述單片機(jī)，所述D/A轉(zhuǎn)換單元電路、所述擴(kuò)流單元電路、所述過流保護(hù)單元電路和所述電壓輸出電路依次連接。2.如權(quán)利要求1所述的新型數(shù)控穩(wěn)壓電源，其特征在于，所述單片機(jī)具體為51系列單片機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述的新型數(shù)控穩(wěn)壓電源，其特征在于，所述D/A轉(zhuǎn)換單元電路中的D/A轉(zhuǎn)換器具體為型號(hào)為TLC5615的D/A轉(zhuǎn)換器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型數(shù)控穩(wěn)壓電源，包括單片機(jī)、電源單元電路、按鍵單元電路、液晶顯示單元電路、D/A轉(zhuǎn)換單元電路、擴(kuò)流單元電路、過流保護(hù)單元電路和電壓輸出電路，所述電源單元電路、所述按鍵單元電路、所述液晶顯示單元電路和所述D/A轉(zhuǎn)換單元電路分別連接所述單片機(jī)，所述D/A轉(zhuǎn)換單元電路、所述擴(kuò)流單元電路、所述過流保護(hù)單元電路和所述電壓輸出電路依次連接。本實(shí)用新型分辨能力高、可靠性好。
【IPC分類】G05F1/56
【公開號(hào)】CN205068211
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520807603
【發(fā)明人】趙益波, 邱東飛, 孫心宇
【申請(qǐng)人】南京信息工程大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月19日