一种可扩展的高压检测控制单元的制作方法_2

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路连接,倍压电路的输出通过分压反馈电路与比较控制电路连接,低压供电电源与比较控制电路连接。
[0019]采用24V低压电源供电,通过脉冲振荡功放电路、升压变压器,将24V电压倍压为500V的直流高压,再通过多级倍压电路,将其升压到3000V的直流高压输出,通过滤波电路,将整个电路的纹波控制在40mV以内。
[0020]如图3所示,系统电源电路具体连接为,电源模块U1的+Vin脚接电容C44、电阻R124的一端及二极管D1的负极,二极管D1的正极与接口 J34的2、3脚连接,电阻R124的另一端接发光二极管D2的正极,电源模块U1的-Vin脚、电容C44的另一端、发光二极管D2的负极分别与接口 J34的1、4脚连接,电源模块U1的COM脚接模拟地DGND。
[0021]系统电源电路用于给系统电源隔离,并提供正负5V的电源,二极管D1用于防反电压,保证系统电源的稳定性,电阻R124和发光二极管D2构成电源指示灯,用于指示电源工作状况,电容C44为电源输入提供滤波,电源模块U1是24V输入、正负5V输出隔离电源。
[0022]二极管D1型号可以是RS560,但不仅限于此型号,电源模块U1型号可以是HZD10-24D05,但不仅限于此型号。
[0023]如图4所示,MCU电路用于整个系统的通信和逻辑控制,单片机U1用于整个系统的自动控制和实时通信,温度传感器T1输出温度的模拟电压信号,用单片机U1MCU的10位AD实现温度采样,用于超温控制,电源模块U12给单片机U1MCU提供稳定的复位脉冲,电容C9和电阻R8构成滤波电路,用于MCU电路滤波。
[0024]单片机U1型号可以是PIC18F4620,但不仅限于此型号,温度传感器T1具体型号可以是LM35,但不仅限于此型号,电源模块U12具体型号可以是頂P809L,但不仅限于此型号。
[0025]如图5所示,外扩存储器电路,存储芯片U14的存储地址是16位,8K的存储空间可存储系统设置参数,保护设置参数掉电后不丢失,存储芯片U14采用串行通信,功能用于存储设置的目标电压,上限电流,上电斜率,上限温度参数。
[0026]存储芯片U14具体型号可以是24C64,但不仅限于此型号。
[0027]如图6所示,数模转换电路具体连接为,数模转换芯片U6的VDD脚一路通过电容C101接模拟地DGND,另一路接电源VCC,Vref脚接电容C8的一端及电压基准芯片U15的Vout脚,电容C8的另一端接地,电压基准芯片U15的VSS脚接地,VDD脚接电源VCC并通过电容C100接地。
[0028]数模转换电路通过MCU电路,控制数模转换芯片U6输出控制电压0至4V,控制高压的输出,数模转换芯片U6是一款16位的DA芯片,保证输出电压步进达到IV,它与MCU串行通信,实现高压模块控制信号的输出,控制信号通过继电器提供给高压模块,整个系统有四个数模转换电路,分别控制4个高压模块,电压基准芯片U15为数模转化芯片U6提供参考信号,电容C100、C8和C101是滤波电容。
[0029]控制数模转换芯片U6具体型号可以是DAC8551,但不仅限于此型号,电压基准芯片U15具体型号可以是REF3040,但不仅限于此型号。
[0030]如图7所示,电阻分压电路的主要功能是用于高压降压,将电压降低在AD采样芯片可接受的电压范围0—2V,3KV-1是高压模块的高压输出端,通过滤波卷L1滤波连接到分压电阻串,其中电阻R101至电阻R111为前臂分压,分压信号从A连接点输出到信号处理电路模块;电阻R201至电阻R211为后臂分压,分压信号从B连接点输出到信号处理电路模块,通过这两个信号采样输出的电压,根据压差和电阻R1A计算出电流,高压经过滤波卷L2滤波后输出,作为高压电源的实际输出电压。
[0031]如图8所示,信号处理电路具体连接为,运算放大器U16A的同相输入端3脚接地,反相输入端2脚和输出端1脚相接并分别与接口 JP1的3脚、接口 JP2的1脚连接,负电源端4脚接-VCC并通过电容C14接地,正电源端8脚接VCC,运算放大器U16B的同相输入端5脚通过电容C12接地,反相输入端6脚和输出端7脚相接并分别与接口 JP1的1脚、接口JP2的3脚连接,负电源端4脚接-VCC,正电源端8脚接VCC并通过电容C15接地,运算放大器U17的同相输入端3脚与接口 JP1的2脚连接,反相输入端2脚与接口 JP2的2脚连接,调零端1脚(起到零位调节功能)分别接电阻R14、电阻R15的一端,电阻R14的另一端接可调电位器W01的控制端2脚,电阻R15的另一端一路接地,另一路通过电容C11接运算放大器U17的负电源端4脚及-VCC,运算放大器U17的正电源端7脚一路接VCC,另一路通过电容C12接模拟地,电位信号调节端5脚接可调电位器WF1的一端,可调电位器WF1的另一端与控制端相接并与运算放大器U17的输出端6脚连接。
[0032]运算放大器U18A的同相输入端3脚接模拟地,反相输入端2脚和输出端1脚相接并分别与接口 JP3的3脚、接口 JP4的1脚连接,负电源端4脚接-VCC并通过电容C15接地,正电源端8脚接VCC,
运算放大器U18B的同相输入端5脚通过电容C13接模拟地,反相输入端6脚和输出端7脚相接并分别与接口 JP3的1脚、接口 JP4的3脚连接,负电源端4脚接-VCC,正电源端8脚接VCC并通过电容C17接地,运算放大器U19的同相输入端3脚与接口 JP3的2脚连接,反相输入端2脚与接口 JP4的2脚连接,调零端1脚分别接电阻R16、电阻R17的一端,电阻R16的另一端接可调电位器W02的控制端2脚,电阻R17的另一端接模拟地,运算放大器U17的正电源端7脚接VCC,负电源端4脚接-VCC,电位信号调节端5脚接可调电位器WF2的一端,可调电位器WF2的另一端与控制端相接并与运算放大器U19的输出端6脚连接,电容C113的一端接-VCC,另一端接模拟地,电容C114的一端接VCC,另一端接模拟地。
[0033]信号处理电路主要功能是将电阻分压信号进行0位和满量程校准,提高采样的线性度,提高采样精度。
[0034]运算放大器U16用于提高信号输入阻抗,电阻R111和电阻R110连接点A输出的信号经过运算放大器U16的同相输入端5脚输入,接口 JP1和接口 JP2用于连接正负模块时改变跳线,改变信号极性。
[0035]运算放大器U17用于分压信号的零位调节和满量程调节,运算放大器U17的输出端6脚输出信号到模数转换电路AD转换芯片U2的1脚;可调电位器W01是零位调节,可调电位器WF1是满量程调节,电阻R14和电阻R15是分压电阻;电容C12至电容C17是滤波电容。
[0036]运算放大器U18用于提高信号输入阻抗,电阻R211和电阻R210连接点B输出的信号经过运算放大器U18B的同相输入端5脚输入,接口 JP3和接口 JP4用于连接正负模块时改变跳线,改变信号极性。
[0037]运算放大器U19用于分压信号的零位调节和满量程调节,运算放大器U19的输出端6脚输出信号到模数转换电路AD转换芯片U2的2脚,可调电位器W02是零位调节,可调电位器WF2是满量程调节,电阻R16和电阻R17是分压电阻,电容C111至电容C114是滤波电容。
[0038]运算放大器U16具体型号可以是LM358,但不仅限于此型号,
运算放大器U17具
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