专利名称：Ai仪表的电源模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业用自动化仪表，具体涉及Al (人工智能)仪表的电源模块。
背景技术：
目前，Al仪表广泛应用于工业自动化，是由于其不可比拟的特点和优势，举例如下:(1)精度高:利用内装的微处理器，能够实时测量出静压、温度变化对检测元件的影响，通过数据处理，对非线性进行校正，对滞后及复现性进行补偿，使得输出信号更精确。一般情况，精度为最大量程的±0.1%，数字信号可达±0.075%。(2)功能强:具有多种复杂的运算功能，依赖内部微处理器和存储器，可以执行开方、温度压力补偿及各种复杂的运算。(3)测量范围宽:量程比可达40:1或100:1，迁移量可达1900%和-200%。(4)通信功能强:具有模拟量和数字量两种输出方式(如HART协议)，为实现现场总线通讯奠定了基础。(5)完善的自诊断功能:通过通信器可以查出Al仪表自诊断的故障结果信息。目前的Al仪表的电源模块主要由热敏电阻、桥式整流器、滤波电容、变压器和整流管等组成，其特点是能够在比较小的交流电压范围内给仪表供电，在多数的工控现场存在电源不稳定的现象。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种Al仪表的电源模块，将现有Al仪表的供电范围加宽，提供宽幅电压为Al仪表供电，以解决现有技术之不足。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种Al仪表的电源模±夹，包括过压过流检测电路、整流电路、稳压电路和变压器电路，所述过压过流检测电路的输入端连接电源端，所述过压过流检测电路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接稳压电路的输入端和变压器电路输入端，变压器电路的输入输出端连接稳压电路的输入输出端。进一步的，所述过压过流检测电路包括电阻R101、压敏电阻ZNR、三端热敏电阻RVM和电容ClOl，三端热敏电阻RVM的PTC端和电阻RlOl的一端连接至电源端的正极，三端热敏电阻RVM的COM端连接电阻RlOl的另一端、压敏电阻ZNR的一端和电容ClOl的一端，压敏电阻ZNR的另一端、电容ClOl的另一端以及三端热敏电阻RVM的Zon端连接至电源端的负极。所述整流电路是由芯片型号为DB107S的桥式整流器实现。该整流电路将电源的交流电转换为直流电。所述稳压电路包括PWM控制器及其外围电路，具体包括芯片型号为NCP1013AP的PWM控制器IC102、极性电容E101、极性电容E102、电容C110、稳压二极管 ZlOl、二极管D105、二极管D106、电阻R106、电容C102 ;极性电容ElOl的正极和负极并联于整流电路两端，极性电容ElOl的正极还连接稳压二极管ZlOl的正极和变压器电路，稳压二极管ZlOl的负极连接二极管D105的负极，二极管D105的正极连接变压器电路和PWM控制器IC102的HV引脚(第5引脚)，极性电容ElOl的负极连接极性电容E102的负极、电容Cl 10的一端、电容C102的一端、PWM控制器IC102的GND引脚(第2引脚、第3引脚、第7引脚和第8引脚)以及变压器电路，极性电容E102的正极连接PWM控制器IC102的VCC引脚(第I引脚)和电阻R106的一端，电阻R106的另一端连接二极管D106的负极和电容C102的另一端，电容CllO的另一端连接PWM控制器IC102的FB引脚(第4引脚)，二极管D106的正极连接变压器电路。极性电容E101、极性电容E102起到稳压滤波的作用。所述变压器电路是由变压器芯片TRANS及其外围电路实现；其包括变压器TRANS、光耦TLP181、电阻R103、电阻R104、电阻RJ10、电阻RJ11、电阻R107、电容C104、电容C103、电容C109、极性电容E103、极性电容E104、二极管D107、二极管D109和三端稳压二极管U4 ；变压器TRANS的第I脚连接稳压电路的二极管D105的正极，变压器TRANS的第2脚连接稳压二极管ZlOl的正极，变压器TRANS的第3脚连接二极管D106的正极，变压器TRANS的第4脚连接PWM控制器IC102的GND引脚，变压器TRANS的第5脚连接电阻R107的一端、极性电容E104的负极和12V电源的负端，电阻R107的另一端连接二极管D109的负极和极性电容E104的正极和12V电源的正端，二极管D109的正极连接变压器TRANS的第6脚，变压器TRANS的第7脚和变压器TRANS的第8脚悬空，变压器TRANS的第9脚连接极性电容E103的负极、电容C103的一端、电容C109的一端、电阻RJll的一端和三端稳压二极管U4的第二端，变压器TRANS的第10脚经过二极管D107连接极性电容E103的正极、电容C103的另一端、电容C109的另一端、电阻R103的一端、电阻R104的一端和电阻RJlO的一端，电阻RJlO的另一端连接电阻RJll的另一端、三端稳压二极管U4的第三端和电容C104的一端，三端稳压二极管U4的第一端连接电容C104的另一端、电阻R104的另一端以及光耦TLP181的输入端(二极管的正极)，电阻R103的另一端连接光耦TLP181的另一输入端(二极管的负极)，光耦TLP181的两个输出端(三极管的C极和E极)分别连接PWM控制器IC102的FB引脚和GND引脚。本实用新型通过上述电路，将Al仪表的供电范围加宽，实现了提供宽幅电压(80V-240V)为Al仪表供电；另外，通过过压过流检测电路的压敏电阻ZNR和三端热敏电阻RVM,实现对整个电路的过压过流保护。
图1是本实用新型的实施例的框图；图2是本实用新型的实施例的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。本实用新型的一种Al仪表的电源模块，如图1所示，包括过压过流检测电路101、整流电路102、稳压电路103和变压器电路104，过压过流检测电路101的输入端连接电源端，过压过流检测电路101的输出端连接整流电路102的输入端，整流电路102的输出端连接稳压电路103的输入端和变压器电路104输入端，变压器电路104的输入输出端连接稳压电路103的输入输出端。作为一个具体实施例，如图2所示,过压过流检测电路101包括电阻R101、压敏电阻ZNR、三端热敏电阻RVM和电容C101，三端热敏电阻RVM的PTC端和电阻RlOl的一端连接至电源端的正极，三端热敏电阻RVM的COM端连接电阻RlOl的另一端、压敏电阻ZNR的一端和电容ClOl的一端，压敏电阻ZNR的另一端、电容ClOl的另一端以及三端热敏电阻RVM的Zon端连接至电源端的负极。整流电路102是由芯片型号为DB107S的桥式整流器实现。该整流电路102将电源的交流电转换为直流电。稳压电路103包括PWM控制器及其外围电路，具体包括芯片型号为NCP1013AP的PWM控制器IC102、极性电容E101、极性电容E102、电容C110、稳压二极管Z101、二极管D105、二极管D106、电阻R106、电容C102 ;极性电容ElOl的正极和负极并联于整流电路两端，极性电容ElOl的正极还连接稳压二极管ZlOl的正极和变压器电路，稳压二极管ZlOl的负极连接二极管D105的负极，二极管D105的正极连接变压器电路和PWM控制器IC102的HV引脚(第5引脚)，极性电容ElOl的负极连接极性电容E102的负极、电容Cl 10的一端、电容C102的一端、PWM控制器IC102的GND引脚(第2引脚、第3引脚、第7引脚和第8引脚)以及变压器电路，极性电容E102的正极连接PWM控制器IC102的VCC引脚(第I引脚)和电阻R106的一端，电阻R106的另一端连接二极管D106的负极和电容C102的另一端，电容CllO的另一端连接PWM控制器IC102的FB引脚(第4引脚)，二极管D106的正极连接变压器电路。极性电容E101、极性电容E102起到稳压滤波的作用。变压器电路104是由变压器芯片TRANS及其外围电路实现；其包括变压器TRANS、光耦TLP181、电阻R103、电阻R104、电阻RJ10、电阻RJ11、电阻R107、电容C104、电容C103、电容C109、极性电容E103、极性电容E104、二极管D107、二极管D109和三端稳压二极管U4 ；变压器TRANS的第I脚连接稳压电路的二极管D105的正极，变压器TRANS的第2脚连接稳压二极管ZlOl的正极，变压器TRANS的第3脚连接二极管D106的正极，变压器TRANS的第4脚连接PWM控制器IC102的GND引脚，变压器TRANS的第5脚连接电阻R107的一端、极性电容E104的负极和12V电源的负端，电阻R107的另一端连接二极管D109的负极和极性电容E104的正极和12V电源的正端，二极管D109的正极连接变压器TRANS的第6脚，变压器TRANS的第7脚和变压器TRANS的第8脚悬空，变压器TRANS的第9脚连接极性电容E103的负极、电容C103的一端、电容C109的一端、电阻RJll的一端和三端稳压二极管U4的第二端，变压器TRANS的第10脚经过二极管D107连接极性电容E103的正极、电容C103的另一端、电容C109的另一端、电阻R103的一端、电阻R104的一端和电阻RJlO的一端，电阻RJlO的另一端连接电阻RJll的另一端、三端稳压二极管U4的第三端和电容C104的一端，三端稳压二极管U4的第一端连接电容C104的另一端、电阻R104的另一端以及光耦TLP181的输入端(二极管的正极)，电阻R103的另一端连接光耦TLP181的另一输入端(二极管的负极)，光耦TLP181的两个输出端(三极管的C极和E极)分别连接PWM控制器IC102的FB引脚和GND引脚。本实用新型的电源模块在输入端串联压敏电阻ZNR和三端热敏电阻RVM，当电路发生故障时，压敏电阻ZNR或三端热敏电阻RVM迅速关断，起到了断路保护的作用，与之相连接的是整流电路，将交流电压转变为直流电压。稳压电路的PWM控制器与变压器电路配合，实现对电路进行脉宽调制，经高频整流滤波，获得仪表供电所需的各种稳定的电压(+5V、-5V、+24V 等)。[0020]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种Al仪表的电源模块，其特征在于:包括过压过流检测电路、整流电路、稳压电路和变压器电路，所述过压过流检测电路的输入端连接电源端，所述过压过流检测电路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接稳压电路的输入端和变压器电路输入端，变压器电路的输入输出端连接稳压电路的输入输出端。
2.根据权利要求1所述的一种Al仪表的电源模块，其特征在于:所述过压过流检测电路包括电阻RlO1、压敏电阻ZNR、三端热敏电阻RVM和电容ClOI，三端热敏电阻RVM的PTC端和电阻RlOl的一端连接至电源端的正极，三端热敏电阻RVM的COM端连接电阻RlOl的另一端、压敏电阻ZNR的一端和电容ClOl的一端，压敏电阻ZNR的另一端、电容ClOl的另一端以及三端热敏电阻RVM的Zon端连接至电源端的负极。
3.根据权利要求1所述的一种Al仪表的电源模块，其特征在于:所述整流电路是由芯片型号为DB107S的桥式整流器实现。
4.根据权利要求1所述的一种Al仪表的电源模块，其特征在于:所述稳压电路包括PWM控制器及其外围电路，具体包括芯片型号为NCP1013AP的PWM控制器IC102、极性电容E101、极性电容E102、电容C110、稳压二极管Z101、二极管D105、二极管D106、电阻R106、电容C102 ;极性电容ElOl的正极和负极并联于整流电路两端，极性电容ElOl的正极还连接稳压二极管ZlOl的正极和变压器电路，稳压二极管ZlOl的负极连接二极管D105的负极，二极管D105的正极连接变压器电路和PWM控制器IC102的HV引脚，极性电容ElOl的负极连接极性电容E102的负极、电容CllO的一端、电容C102的一端、PWM控制器IC102的GND引脚以及变压器电路，极性电容E102的正极连接PWM控制器IC102的VCC引脚和电阻R106的一端，电阻R106的另一端连接二极管D106的负极和电容C102的另一端，电容Cl 10的另一端连接PWM控制器IC102的FB引脚，二极管D106的正极连接变压器电路。
5.根据权利要求4所述的一种Al仪表的电源模块，其特征在于:所述变压器电路是由变压器芯片TRANS及其外围电路实现；其具体包括变压器TRANS、光耦TLP181、电阻R103、电阻R104、电阻RJ10、电阻RJ11、电阻R107、电容C104、电容C103、电容C109、极性电容E103、极性电容E104、二极管D107、二极管D109和三端稳压二极管U4 ;变压器TRANS的第I脚连接稳压电路的二极管D105的正极，变压器TRANS的第2脚连接稳压二极管ZlOl的正极，变压器TRANS的第3脚连接二极管D106的正极，变压器TRANS的第4脚连接PWM控制器IC102的GND引脚，变压器TRANS的第5脚连接电阻R107的一端、极性电容E104的负极和12V电源的负端，电阻R107的另一端连接二极管D109的负极和极性电容E104的正极和12V电源的正端，二极管D109的正极连接变压器TRANS的第6脚，变压器TRANS的第7脚和变压器TRANS的第8脚悬空，变压器TRANS的第9脚连接极性电容E103的负极、电容C103的一端、电容C109的一端、电阻RJll的一端和三端稳压二极管U4的第二端，变压器TRANS的第10脚经过二极管D107连接极性电容E103的正极、电容C103的另一端、电容C109的另一端、电阻R103的一端、电阻R104的一端和电阻RJlO的一端，电阻RJlO的另一端连接电阻RJll的另一端、三端稳压二极管U4的第三端和电容C104的一端，三端稳压二极管U4的第一端连接电容C104的另一端、电阻R104的另一端以及光耦TLP181的输入端，电阻R103的另一端连接光耦TLP181的另一输入端，光耦TLP181的两个输出端分别连接PWM控制器IC102的FB引脚和GND引脚。
专利摘要本实用新型涉及工业用自动化仪表，具体涉及AI(人工智能)仪表的电源模块。一种AI仪表的电源模块，包括过压过流检测电路、整流电路、稳压电路和变压器电路，所述过压过流检测电路的输入端连接电源端，所述过压过流检测电路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接稳压电路的输入端和变压器电路输入端，变压器电路的输入输出端连接稳压电路的输入输出端。本实用新型应用于提高AI仪表的供电范围。
文档编号H02H7/125GK203039602SQ20122072217
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者周宇 申请人:厦门宇电自动化科技有限公司