一种基于vicor模块的数字可调电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力电子技术，具体是一种基于Vicor模块的数字可调电源。
【背景技术】
[0002]电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。电源种类繁多，主要分为:开关电源、逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、DC/DC电源、通信电源、模块电源、变频电源、UPS电源、EPS应急电源、净化电源、PC电源、整流电源、定制电源、加热电源、焊接电源/电弧电源、电镀电源、网络电源、电力操作电源、适配器电源、线性电源、电源控制器/驱动器、功率电源、其他普通电源、逆变电源、参数电源、调压电源、变压器电源。
[0003 ]目前，市场上主流的电源是VICOR公司生产的各种型号的电源。传统的V i cor模块调压电路采用模拟电位计方式，存在非隔离以及无法远程精确控制的问题。由于模拟电位计与主电路之间没有电气隔离，容易导致Vicor模块受到模拟量干扰，造成核心功率器件Vicor模块损坏，稳定性和可靠性不足。在需要远程遥控Vicor模块输出电压的应用中，模拟量调节方式更是难以满足，即使采用简单的DAC调节也难以做到Vicor模块输出电压的精确控制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于解决上述不足，提供一种基于vicor模块的数字可调电源，包括Vi cor模块，还包括ADC采样模块，DAC调节模块，M⑶单元;所述ADC采样模块与M⑶单元电连接，DAC调节模块设置于MCU单元与Vicor模块之间；
[0005]所述ADC采样模块用于采集VICOR模块输出电压的电压值，并将电压值进行处理、转化，然后传输到MUC单元；
[0006]所述DAC调节模块，用于接收MCU单元发出的调节VI⑶R模块输出电压的调节信息，并对VICOR模块进行调节；
[0007]所述MCU单元，用于接收ADC采样模块采集VICOR模块输出电压的电压值，并与设定的标准电压值进行比较，然后控制DAC调节模块对VICOR模块输出电压进行调节。
[0008]所述M⑶单元与DAC调节模块之间还设置有PI调节器。
[0009]所述PI调节器用于调节电流。
[0010]所述PI调节器用于调节电压。
[0011 ]所述M⑶单元设置有输入端口，用于连接输入设备。
[0012]所述输入设备为键盘。
[0013]所述输入端口为RS485。
[0014]所述M⑶单元连接有通信单元，用于计算机或远端控制器进行通信。
[0015]所述通信单元为为基于CAN通信协议的通信单元。
[0016]本实用新型的优点是:本实用新型提供这种基于vicor模块的数字可调电源，解决了现有Vicor模块调压电路采用模拟电位计方式，存在非隔离以及无法远程精确控制的问题，具有配置方便，适用性能强，可以针对不同的Vicor模块型号以及特定的输出电压调节范围，仅需要更改预负载电路的两个电阻值以及PI参数，当调压范围比较小时，还可以省去预负载电路;消除了模拟电位计与主电路之间没有电气隔离，容易导致Vicor模块受到模拟量干扰，造成核心功率器件Vicor模块损坏，稳定性和可靠性不足的隐患；可以实现远程遥控Vi cor模块输出电压，改变了模拟量调节方式难以实现远程控制Vi cor模块输出电压的现状;同时，还可以应用在任何具有电压调节功能的DC/DC和AC/DC模块。
[0017]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【附图说明】
[0018]图1是该基于Vicor模块的数字可调电源的模块连接示意图。
[0019]图2是该基于vicor模块的数字可调电源的PI调节器环路示意图。
[0020]图3是该基于Vicor模块的数字可调电源的预负载电路示意图。
[0021 ]图4为DAC调节模块电路示意图。
[0022]图5为通信电路。
[0023]图6为M⑶单元电路连接示意图。
[0024]图7为电流采样电路图。
[0025]图8为电压采样电路图。
[0026]图9为键盘输入电路。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型的目的是克服现有的Vicor模块调压电路采用模拟电位计方式，存在非隔离以及无法远程精确控制的问题。
[0028]为达上述目的，本实用新型是通过以下实施例实现的:
[0029]实施例1:
[0030]现有模拟电位计与主电路之间没有电气隔离，容易导致Vicor模块受到模拟量干扰，造成核心功率器件Vicor模块损坏，稳定性和可靠性不足。在需要远程遥控Vicor模块输出电压的应用中，模拟量调节方式更是难以满足，即使采用简单的DAC调节也难以做到V i cor模块输出电压的精确控制的问题。
[0031]为了解决模拟电位计调节电压存在的问题，本实用新型提供了一种如图1所示的基于vi cor模块的数字可调电源，包括Vicor模块，还包括ADC采样模块，DAC调节模块，MCU单元;所述ADC采样模块与MCU单元电连接，DAC调节模块设置于M⑶单元与Vi cor模块之间;ADC采样模块用于采集VICOR模块输出电压的电压值，并将电压值进行处理、转化，然后传输到MUC单元;DAC调节模块，用于接收MCU单元发出的调节VICOR模块输出电压的调节信息，并对VICOR模块进行调节;MCU单元，用于接收ADC采样模块采集VICOR模块输出电压的电压值，并与设定的标准电压值进行比较，然后控制DAC调节模块对VICOR模块输出电压进行调节。
[0032]上述单元模块中，图4为DAC调节模块电路示意图，图6为M⑶单元电路连接示意图。
[0033]为了使输出电压能够宽范围进行调节，同时保证最小的损耗，图1中的预负载电路分为两级，当调节电压小于第一个电压点(如20V)时，打开第一级Mosfet，当调节电压小于第二个电压点(如10V)时，再打开第二级Mosfet，如图3所示。
[0034]该基于vicor模块的数字可调电源，解决了现有Vicor模块调压电路采用模拟电位计方式，存在非隔离以及无法远程精确控制的问题，具有配置方便，适用性能强的优点。
[0035]实施例2:
[0036]为了能够使得该基于vicor模块的数字可调电源，能够对VICOR模块实现更为精确的控制，在实施例1的基础上，所述M⑶单元与DAC调节模块之间还设置有PI调节器，当输出电压与给定电压存在误差时，PI调节器运算后实时控制DAC单元的输出，从而动态调整Vicor模块的输出电压，最终使输出电压与给定电压的误差接近于零，做到了数字化精确调压。
[0037]根据实际应用的需要，上述PI调节器根据MCU单元的控制指令，用于调节电流或者电压，从而达到稳定电流或者电压的效果，图7为电流采样电路图，图8为电压采样电路图；如果需要对电流和电压同时进行调整，可以设置两个如图2所示的调节环，一个用来调节电压，一个用来调节电流，从而达到稳定电流和电压的效果。
[0038]实施例3:
[0039]为了设定标准电压或者电流值，所述MCU单元设置有输入端口，用于连接输入设备，常见的输入设备为键盘，如图9所示为键盘输入电路;输入设备与MCU单元连接的端口为RS485连接端口。
[0040]需要说明的是，本数字调压电源电路可以应用在整个Vicor砖式DC/DC转换器上，例如，在基于Vicor模块开发的AC/DC电源中应用，可以远程通讯精确调节电源的输出电压，将DAC调节单元与Vicor的DC/DC模块的trim端连接即可，使电源输出电压的设定更加灵活，降低了开发成本。又如，在带有trim端的DC/DC转换器或AC/DC中应用该方案，使得开发配置式电源时能够降低硬件成本，可扩展性更好。
[0041 ]为了实现远端通信，所述MCU单元连接有通信单元，用于计算机或远端控制器进行通信;所述通信单元为为基于CAN通信协议的通信单元，如图5所示为通信电路。
[0042]以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于Vicor模块的数字可调电源，包括Vicor模块，其特征在于:还包括ADC采样模块，DAC调节模块，M⑶单元;所述ADC采样模块与MCU单元电连接，DAC调节模块设置于MCU单元与Vicor模块之间； 所述ADC采样模块用于采集VICOR模块输出电压的电压值，并将电压值进行处理、转化，然后传输到MUC单元； 所述DAC调节模块，用于接收MCU单元发出的调节VICOR模块输出电压的调节信息，并对VICOR模块进行调节； 所述MCU单元，用于接收ADC采样模块采集VICOR模块输出电压的电压值，并与设定的标准电压值进行比较，然后控制DAC调节模块对VICOR模块输出电压进行调节。2.如权利要求1所述的基于vicor模块的数字可调电源，其特征在于:所述MCU单元与DAC调节模块之间还设置有PI调节器。3.如权利要求2所述的基于vicor模块的数字可调电源，其特征在于:所述PI调节器用于调节电流。4.如权利要求2所述的基于vicor模块的数字可调电源，其特征在于:所述PI调节器用于调节电压。5.如权利要求1所述的基于vicor模块的数字可调电源，其特征在于:所述MCU单元设置有输入端口，用于连接输入设备。6.如权利要求5所述的基于vicor模块的数字可调电源，其特征在于:所述输入设备为键盘。7.如权利要求5所述的基于vicor模块的数字可调电源，其特征在于:所述输入端口为RS485。8.如权利要求1所述的基于vicor模块的数字可调电源，其特征在于:所述MCU单元连接有通信单元，用于计算机或远端控制器进行通信。9.如权利要求8所述的基于vicor模块的数字可调电源，其特征在于:所述通信单元为为基于CAN通信协议的通信单元。
【专利摘要】本实用新型属于电力电子技术，具体是一种基于vicor模块的数字可调电源，解决了现有Vicor模块调压电路采用模拟电位计方式，存在非隔离以及无法远程精确控制的问题，具有配置方便，适用性能强；消除了模拟电位计与主电路之间没有电气隔离，容易导致Vicor模块受到模拟量干扰，造成核心功率器件Vicor模块损坏，稳定性和可靠性不足的隐患；可以实现远程遥控Vicor模块输出电压，改变了模拟量调节方式难以实现远程控制Vicor模块输出电压的现状；同时，还可以应用在任何具有电压调节功能的DC/DC和AC/DC模块。
【IPC分类】H02M3/157
【公开号】CN205385411
【申请号】CN201521109588
【发明人】岳坤
【申请人】西安福华力能电源有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2015年12月29日