一種模擬電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種模擬電池。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境污染和能源緊缺是目前人們面臨的兩大難題，其中作為人們工作生活中常用能源之一，其應(yīng)用非常廣泛，無論是在航天領(lǐng)域、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、石油鉆探領(lǐng)域，還是在養(yǎng)殖領(lǐng)域或者日常用品領(lǐng)域，電池都是隨處可見，但是隨之而來的問題這是廢舊電池潛在的污染。
[0003]我國是世界上頭號干電池生產(chǎn)和消費(fèi)大國，我國目前有1400多家電池生產(chǎn)企業(yè)，1980年干電池的生產(chǎn)量已超過美國而躍居世界第一。1998年我國干電池的生產(chǎn)量達(dá)到140億只。如此龐大的電池?cái)?shù)量，使得一個(gè)極大的問題暴露出來，那就是如何讓這么多的電池不去破壞污染我們生存的環(huán)境。廢舊電池內(nèi)含有大量的重金屬以及廢酸、廢堿等電解質(zhì)溶液。如果隨意丟棄，腐敗的電池會破壞我們的水源，侵蝕我們賴以生存的莊稼和土地，我們的生存環(huán)境面臨著巨大的威脅。因此，對廢舊電池的收集與處置非常重要，如果處置不當(dāng)，可能對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重危害。隨意丟棄廢舊電池不僅污染環(huán)境，盡管先進(jìn)的科技已給了我們正確的指向，但我國的電池污染現(xiàn)象仍不容樂觀。目前我國的大部分廢舊電池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，經(jīng)過轉(zhuǎn)化使電池腐爛，重金屬溶出，既可能污染地下水體，又可能污染土壤，最終通過各種途徑進(jìn)入人的食物鏈。
[0004]另外在設(shè)備儀器的調(diào)試中，常常要使用電池作為電源提供電壓，但是由于電池的額定電壓為定值，這就需要進(jìn)行儀器調(diào)試的人員將電池串聯(lián)或者并聯(lián)起來使用，給使用者帶來了極大的不方便，另外無法觀察到電池供電時(shí)的電壓或電流變化曲線，進(jìn)而影響設(shè)備的調(diào)試，另外，一些設(shè)備需要一些成本高、不易存放的電池，這對公司帶來的極大的經(jīng)濟(jì)損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種模擬電池，代替常規(guī)電池，不僅滿足試驗(yàn)儀器對不同電壓和電流的需求，做到對輸出電壓和電流的精確控制，還能減小電池對環(huán)境的污染。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本實(shí)用新型公開了一種模擬電池，包括直流開關(guān)電源、控制單元、輸出單元，所述輸出單元包括功率放大電路和濾波輸出電路；所述控制單元包括控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、高頻調(diào)制電路，所述開關(guān)電源分別為控制單元和輸出單元供電；所述控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、尚頻調(diào)制電路、功率放大電路、濾波輸出電路依次連接，控制器通過尚頻調(diào)制電路間接控制并調(diào)整輸出單元的輸出信號。
[0008]作為優(yōu)選:所述控制器經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接到濾波輸出電路上，實(shí)現(xiàn)控制器對輸出電流和電壓的閉環(huán)控制。
[0009]作為優(yōu)選:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和所述高頻調(diào)制電路之間設(shè)有信號放大電路。
[0010]作為優(yōu)選:所述直流開關(guān)電源提供電壓等級分別為5V、12V、-12V、36V的電壓。
[0011]作為優(yōu)選:所述高頻調(diào)制電路產(chǎn)生的頻率不小于20kHz。
[0012]作為優(yōu)選:所述控制器上連接有鍵盤和顯示器。
[0013]作為優(yōu)選:所述控制器為單片機(jī)。
[0014]作為優(yōu)選:所述濾波輸出電路為高頻濾波電路，能將紋波控制在10mV以下。
[0015]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，利用高頻調(diào)制電路對功率放大電路輸出電壓或電流的精確控制，并有控制器控制該高頻調(diào)制電路，從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓電流的按需精確控制的效果，另外在輸出控制的過程中引入閉環(huán)控制，進(jìn)一步加強(qiáng)了控制的精確性和實(shí)時(shí)性。
[0016]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的一種模擬電池，具有控制速度快，設(shè)備集成度高，便于觀察和操作，的特點(diǎn)，完全代理電池的功能做到降低電池污染的目的。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型中一種模擬電池結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型中具有閉環(huán)控制的模擬電池結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖中標(biāo)記:1-直流開關(guān)電源，2-控制器，3-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，4-數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，5-高頻調(diào)制電路，6-功率放大電路，7-濾波輸出電路，8-顯不器，9-鍵盤，10-彳目號放大電路。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
[0021]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]具體實(shí)施例1:如圖1所示，本實(shí)用新型的一種模擬電池，包括直流開關(guān)電源1、控制單元、輸出單元，輸出單元包括功率放大電路6和濾波輸出電路7 ;控制單元包括控制器2、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路4、高頻調(diào)制電路5，開關(guān)電源分別為控制單元和輸出單元供電；控制器2、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路4、高頻調(diào)制電路5、功率放大電路6、濾波輸出電路7依次連接，控制器2的輸出的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路4轉(zhuǎn)換為模擬信號后通過高頻調(diào)制電路5控制和調(diào)整輸出單元的信號輸出?？刂破?通過導(dǎo)線連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3的輸出端，濾波輸出電路連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3的輸入端，使輸出的電信號反饋給控制器2，實(shí)現(xiàn)控制器2對輸出電流電壓的閉環(huán)控制，能夠更加精確的控制輸出信號的參數(shù)?？刂破?上連接有鍵盤9和顯示器8。
[0023]本模擬電池在使用時(shí)，由直流開關(guān)電源I為各個(gè)模塊供電，直流開關(guān)電源I為現(xiàn)有的一種變壓設(shè)備可以將150V-260V的電壓進(jìn)行變壓，并提供電壓等級分別為5V、12V、-12V、36V的電壓分別為不同的模塊提供不同的工作電壓，其中控制器2采用的是單片機(jī)，該控制器2和數(shù)模轉(zhuǎn)化電路4采用的是5V的工作電壓；高頻調(diào)制電路5為現(xiàn)有的用于產(chǎn)生高頻脈沖信號的電路，其工作電壓是12V和-12V ;功率放大電路6采用的是36V的工作電壓。通過鍵盤9向控制器2中輸入設(shè)定的電壓電流等數(shù)值，然后控制器2控制高頻調(diào)制電路5可以產(chǎn)生的頻率不小于20kHz的脈沖信號，用于控制功率放大電路6產(chǎn)生需要輸出的電壓和電流，然后經(jīng)過濾波輸出電路7輸出。濾波輸出電路7為高頻濾波電路，能將輸出電壓信號的紋波控制在10mV以下。
[0024]具體實(shí)施例2:如圖2所示的模擬電池，包括直流開關(guān)電源1、控制單元、輸出單元，輸出單元包括功率放大電路6和濾波輸出電路7 ;控制單元包括控制器2、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路4、高頻調(diào)制電路5，開關(guān)電源分別為控制單元和輸出單元供電，控制器2、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路4、高頻調(diào)制電路5、功率放大電路6、濾波輸出電路7依次連接。另外，在數(shù)模轉(zhuǎn)換電路4和功率放大電路6之間設(shè)置信號放大電路10，有效的加強(qiáng)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路4后的模擬信號，使該模擬信號更加有利于高頻調(diào)制電路5對控制信號的識別。
[0025]本實(shí)用新型利用高頻調(diào)制電路對功率放大電路輸出電壓或電流的精確控制，并有控制器控制該高頻調(diào)制電路，從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓電流的按需精確控制的效果，另外在輸出控制的過程中引入閉環(huán)控制，進(jìn)一步加強(qiáng)了控制的精確性和實(shí)時(shí)性。本模擬電池的輸出電壓范圍為0-32V，直流電流范圍為0-5A，電壓曲線的變化范圍為0.01-32V，最大輸出功率150W
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬電池，包括直流開關(guān)電源(I )、控制單元、輸出單元，所述直流開關(guān)電源(I)分別為控制單元和輸出單元供電；所述輸出單元包括功率放大電路(6)和濾波輸出電路(7);所述控制單元包括控制器(2)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(3)、高頻調(diào)制電路(5)，其特征在于:所述控制器(2 )、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(3 )、高頻調(diào)制電路(5 )、功率放大電路(6 )、濾波輸出電路(7 )依次連接，控制器(2)通過高頻調(diào)制電路(5)間接控制并調(diào)整輸出單元的輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬電池，其特征在于:所述控制器(2)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4)連接到所述濾波輸出電路(7)上，實(shí)現(xiàn)控制器(2)對輸出電流和電壓的閉環(huán)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬電池，其特征在于:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(3)和所述高頻調(diào)制電路(5 )之間設(shè)有信號放大電路(10 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬電池，其特征在于:所述直流開關(guān)電源(I)提供電壓等級分別為5V、12V、-12V、36V的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種模擬電池，其特征在于:所述高頻調(diào)制電路(5)產(chǎn)生的脈沖頻率不小于20kHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬電池，其特征在于:所述控制器(2)上連接有鍵盤(9)和顯示器(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬電池，其特征在于:所述控制器(2)為單片機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬電池，其特征在于:所述濾波輸出電路(7)為高頻濾波電路，能將紋波控制在10mV以下。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種模擬電池，包括直流開關(guān)電源、控制單元、輸出單元，所述輸出單元包括功率放大電路和濾波輸出電路；所述控制單元包括控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、高頻調(diào)制電路，所述開關(guān)電源分別為控制單元和輸出單元供電；所述控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、高頻調(diào)制電路、功率放大電路、濾波輸出電路依次連接，控制器通過高頻調(diào)制電路間接控制并調(diào)整輸出單元的輸出信號。有益效果是：本實(shí)用新型的一種模擬電池，具有控制速度快，設(shè)備集成度高，便于觀察和操作的特點(diǎn)。
【IPC分類】H02J7-00, H02J7-04
【公開號】CN204407975
【申請?zhí)枴緾N201520126624
【發(fā)明人】曾小旭, 蒲建林
【申請人】廣漢愛普斯石油技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月5日