一种开关电源变换器参数记录仪装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种开关电源变换器参数记录仪装置，属于开关电源领域，包括输入端采样模块、开关电源变换器、温度传感器模块、输出端采样模块、处理器模块、非易失存储器模块、独立电源模块和USB接口模块；输入端采样模块和输出端采样模块的输出端均与处理器模块连接；开关电源变换器经温度传感器模块与处理器模块连接；处理器模块的输出端与非易失存储器模块连接；独立电源模块输出端与非易失存储器模块连接供电；非易失存储器模块输出端与USB接口模块连接；通过将开关电源变换器在工作过程中主要元器件的各项参数采集存储在非易失存储器中，实现开关电源变换器出现故障后的数据分析，便于找到故障原因。
【专利说明】
一种开关电源变换器参数记录仪装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及开关电源领域，具体的来说是涉及一种开关电源变换器参数记录仪装置。
【背景技术】
[0002]随着现代电力电子技术的发展，开关电源技术也在不断地进步。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于各类电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源装置。但是，开关电源中开关管工作在开关状态时，会产生尖峰干扰和谐波信号，虽然经过整流滤波，输出电压和输出电流中的纹波和噪声仍然较大。这些噪声会对后期数据处理造成很大的影响，从而影响开关电源控制系统的性能，导致电源装置的电能质量变差。如何在能够保证数据准确性的同时滤除这些噪声显得十分重要。
[0003]开关电源变换器参数记录仪主要是用于对开关电源变换器各参数的实时监测，数据的准确性对其来说，就显得更加重要了。运用传统滤波算法数学模型复杂，CPU运算量大，对快速采样不利，而且无法对历史数据进行修正，从而影响整个开关电源变换器参数记录仪所记录数据的准确性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型需要解决的是现有无法实时采集开关电源变换器参数的问题，提供一种开关电源变换器参数记录仪装置。
[0005]本实用新型通过以下技术方案解决上述问题:
[0006]—种开关电源变换器参数记录仪装置，包括输入端采样模块、开关电源变换器、温度传感器模块、输出端采样模块、处理器模块、非易失存储器模块、独立电源模块和USB接口模块;输入端采样模块和输出端采样模块的输出端均与处理器模块连接;开关电源变换器经温度传感器模块与处理器模块连接;处理器模块的输出端与非易失存储器模块连接;独立电源模块输出端与非易失存储器模块连接供电；非易失存储器模块输出端与USB接口模块连接。
[0007]上述方案中，优选的是输入端采样模块包括第1A/D转换器、第I差分放大电路、第I噪声采样电路、第I电压传感器、电容Cl和电阻Rl，所述电容Cl的一端连接电压输入端，该端同时连接电阻R1、第I噪声采样电路、第I电压传感器和第I差分放大电路的一端，所述电容Cl的另一端连接第I噪声采样电路、第I电压传感器的另一端并接地；电阻Rl的另一端连接开关电源变换器的输入端，该端同时连接第I差分放大电路的另一端;所述第I差分放大电路、第I噪声采样电路和第I电压传感器的输出端同时与第1A/D转换器的输入端连接;第1A/D转换器的输出端与处理器模块的输入端连接。
[0008]上述方案中，优选的是输出端采样模块包括第2A/D转换器、第2差分放大电路、第2噪声采样电路、第2电压传感器、电容C2和电阻R2，所述电容C2的一端连接电压输出端，该端同时连接电阻R2、第2噪声采样电路、第2电压传感器和第2差分放大电路的一端;所述电容C2的另一端连接第2噪声采样电路和第2电压传感器的另一端并接地；电阻R2的另一端连接开关电源变换器的输出端，该端同时连接第2差分放大电路另一输入端;所述第2差分放大电路、第2噪声采样电路和第2电压传感器的输出端同时与第2A/D转换器的输入端连接;第2A/D转换器的输出端与处理器模块连接。
[0009]为了防止高电压对非易失存储器模块的影响，上述方案中，优选的是处理器模块与非易失存储器模块为光耦隔离通信连接的方式。
[0010]为了能更好采集开关电源变换器中各器件的温度，上述方案中，优选的是温度传感器模块至少包括2个温度传感器，温度传感器主要安装在开关电源变换器的电感、MOS管、变压器和整流二极管附近。
[0011 ]本实用新型的优点与效果是:
[0012]1、通过数字化方法将工作时开关电源变换器中主要元器件的各项参数存储在非易失存储器中，实现开关电源变换器出现故障后的数据分析，便于找到故障原因，对产品作进一步的改进升级；
[0013]2、使用本实用新型专利装置的开关电源变换器，可以提供大数据分析、数据挖掘的接口，为大数据理论数据挖掘理论的研究工作提供显示系统的数据；
[0014]3、本实用新型专利将使开关电源变换器更加智能化、数字化，为研究下一代更稳定、更安全和更可靠的开关电源变换器提供坚实基础。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的总体装置结构图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]—种开关电源变换器参数记录仪装置，如图1所示，包括输入端采样模块、开关电源变换器、温度传感器模块、输出端采样模块、处理器模块、非易失存储器模块、独立电源模块和USB接口模块；
[0018]输入端采样模块和输出端采样模块的输出端均与处理器模块连接;开关电源变换器经温度传感器模块与处理器模块连接;处理器模块的输出端与非易失存储器模块连接；独立电源模块输出端与非易失存储器模块连接供电；非易失存储器模块输出端与USB接口模块连接。
[0019]输入端采样模块包括第1A/D转换器、第I差分放大电路、第I噪声采样电路、第I电压传感器、电容Cl和电阻Rl，所述电容Cl的一端连接电压输入端，该端同时连接电阻R1、第I噪声采样电路、第I电压传感器和第I差分放大电路的一端，所述电容Cl的另一端连接第I噪声采样电路、第I电压传感器的另一端并接地;电阻Rl的另一端连接开关电源变换器的输入端，该端同时连接第I差分放大电路的另一端;所述第I差分放大电路、第I噪声采样电路和第I电压传感器的输出端同时与第1A/D转换器的输入端连接;第1A/D转换器的输出端与处理器模块的输入端连接。
[0020]输出端采样模块包括第2A/D转换器、第2差分放大电路、第2噪声采样电路、第2电压传感器、电容C2和电阻R2，所述电容C2的一端连接电压输出端，该端同时连接电阻R2、第2噪声采样电路、第2电压传感器和第2差分放大电路的一端;所述电容C2的另一端连接第2噪声采样电路和第2电压传感器的另一端并接地；电阻R2的另一端连接开关电源变换器的输出端，该端同时连接第2差分放大电路另一输入端;所述第2差分放大电路、第2噪声采样电路和第2电压传感器的输出端同时与第2A/D转换器的输入端连接;第2A/D转换器的输出端与处理器模块连接。
[0021]处理器模块与非易失存储器模块为光耦隔离通信连接的方式，光耦隔离就是采用光親合器进行隔离。光親合器的结构相当于把发光二极管和光敏三极管封装在一起。光親隔离电路使被隔离的两部分电路之间没有电的直接连接，主要是防止因有电的连接而引起的干扰。
[0022]温度传感器模块至少包括2个温度传感器，温度传感器主要安装在开关电源变换器的电感、MOS管、变压器和整流二极管附近，可以更好采集各个器件的温度。
[0023]输入端采样模块、温度传感器模块、输出端采样模块实时采集开关电源变换器的输入电压电流、电感、MOS管、变压器和整流二极管的温度和输出电压电流，并把采集的数据传给处理器模块，由处理器模块进一步传给非易失存储器模块进一步存储，处理器模块与非易失存储器模块为光耦隔离通信连接的方式，从而使数据传输更加安全，防止高电压电流干扰。当开关电源变换器出现故障时，用户通过USB接口模块拷出具体的采集数据，通过分析可以很快的找出开关电源变换器出现故障的具体位置，可以更好进行维修。
[0024]以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。
【主权项】
1.一种开关电源变换器参数记录仪装置，其特征在于:包括输入端采样模块、开关电源变换器、温度传感器模块、输出端采样模块、处理器模块、非易失存储器模块、独立电源模块和USB接口模块； 输入端采样模块和输出端采样模块的输出端均与处理器模块连接;开关电源变换器经温度传感器模块与处理器模块连接;处理器模块的输出端与非易失存储器模块连接;独立电源模块输出端与非易失存储器模块连接供电；非易失存储器模块输出端与USB接口模块连接。2.根据权利要求1所述的一种开关电源变换器参数记录仪装置，其特征在于:所述输入端采样模块包括第1A/D转换器、第I差分放大电路、第I噪声采样电路、第I电压传感器、电容CI和电阻Rl，所述电容CI的一端连接电压输入端，该端同时连接电阻R1、第I噪声采样电路、第I电压传感器和第I差分放大电路的一端，所述电容Cl的另一端连接第I噪声采样电路、第I电压传感器的另一端并接地;电阻Rl的另一端连接开关电源变换器的输入端，该端同时连接第I差分放大电路的另一端;所述第I差分放大电路、第I噪声采样电路和第I电压传感器的输出端同时与第1A/D转换器的输入端连接;第1A/D转换器的输出端与处理器模块的输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种开关电源变换器参数记录仪装置，其特征在于:所述输出端采样模块包括第2A/D转换器、第2差分放大电路、第2噪声采样电路、第2电压传感器、电容C2和电阻R2，所述电容C2的一端连接电压输出端，该端同时连接电阻R2、第2噪声采样电路、第2电压传感器和第2差分放大电路的一端;所述电容C2的另一端连接第2噪声采样电路和第2电压传感器的另一端并接地;电阻R2的另一端连接开关电源变换器的输出端，该端同时连接第2差分放大电路另一输入端;所述第2差分放大电路、第2噪声采样电路和第2电压传感器的输出端同时与第2A/D转换器的输入端连接;第2A/D转换器的输出端与处理器模块连接。4.根据权利要求1所述的一种开关电源变换器参数记录仪装置，其特征在于:所述处理器模块与非易失存储器模块为光耦隔离通信连接的方式。5.根据权利要求1所述的一种开关电源变换器参数记录仪装置，其特征在于:所述温度传感器模块至少包括2个温度传感器，温度传感器主要安装在开关电源变换器的电感、MOS管、变压器和整流二极管附近。
【文档编号】G01D15/00GK205580494SQ201620268492
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】张盛明, 廖志贤, 唐晓虎, 刘世仁, 黄国现, 李秋, 谢庚志
【申请人】广西师范大学