智能型开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关电源领域技术，尤其是指一种智能型开关电源。
【背景技术】
[0002]开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制芯片和金氧半场效晶体管(MOSFET)构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
[0003]随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
[0004]随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
[0005]然而这种传统的开关电源通常采用逻辑IC器件，这就存在诸多缺点:首先，逻辑IC设计时电路所需元器件多，电路复杂，造成生产成本高；由于电子元器件过多也使得电源的可靠性和安全性降低，同时使开关电源的体积变大及装配调试难度加大，还有，这种传统开关电源保护功能欠佳，更谈不上远程控制通讯，给使用带来诸多不便。
[0006]本发明要解决的技术问题，是提供一种智能开关电源，智能化开关电源的主要功率变换电路仍然采用传统开关电源相同的拓扑结构，但其反馈控制环路不采用传统的模拟控制方式，而是采用数字控制方式，通过智能化的数字控制技术，力求解决电源的稳定性、抗干扰性、远程控制性等问题。
【发明内容】
[0007]为实现上述目的，本发明智能型开关电源采用如下之技术方案:
[0008]一种智能型开关电源，包括依次连接的EMI滤波器单元、整流单元、直流滤波器单元、PFC校正单元、DC/DC单元；直流输入电压和直流输出电压/电流及交流输入电压经传感器采样后均与微处理器模块连接；温度传感器与微处理器模块连接；微处理器模块连接有键盘单元和显示器单元；微处理器模块输出的PWM调制信号控制DC/DC单元输出功率的大小；微处理器模块还连接与外部通讯的通讯端口 ；微处理器模块工作电源还连接有电源管理单元。
[0009]更进一步，微处理器模块采集DC/DC单元的输入电压和输出电压电流，一方面通过输出PWM信号控制DC/DC单元的输出功率；另一方面通过开关单元开启或关闭交流输入通道。
[0010]更进一步，微处理器模块采集交流输入电压，通过开关单元开启或关闭交流输入通道。
[0011 ] 更进一步，微处理器模块采集DC/DC单元工作温度，一方面通过输出PffM信号控制DC/DC单元的输出功率；另一方面通过开关单元开启或关闭交流输入通道。
[0012]更进一步，所述I/O通讯端口为wifi端口。
[0013]更进一步，甲电源和乙电源通过电源管理单元向微处理器模块提供工作电源。
[0014]本发明的有益效果:
[0015]1、因EMI滤波器单元及PFC校正单元的功能，使得本发明具有高功率因数及低谐波指标。
[0016]2、因采集DC/DC单元的输入电压和输出电压电流，采集了 DC/DC单元工作温度及采集了输入交流输入电压数值，通过微处理器控制，使得本发明具有更加完善的自我保护功能。
[0017]3、因微处理器I/O通讯端口为wif i端口，通过手机或平板电脑就可以远程操控，使用方便。
[0018]4、采用甲电源和乙电源通过电源管理单元向微处理器模块提供工作电源方式，使得实用性更强。
[0019]为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
【附图说明】
[0020]图1是本发明系统框图；
[0021]图2是本发明磁保持继电器控制原理图；
[0022]图3是本发明WIFI模块连接示意图；
[0023]图4是本发明甲电源工作原理框图；
[0024]图5是本发明电源管理单元原理图
[0025]附图标识说明:
[0026]1、EMI滤波器单元；2、整流单元；3、直流滤波器单元、
[0027]4、PFC校正单元；5、DC/DC单元；6、键盘单元；
[0028]7、显示器单元；8、开关单元；9、微处理器单元；
[0029]10、WIFI模块；11、DC/DC单元输入电压检测传感器；
[0030]12、DC/DC单元输出电压电流检测传感器；
[0031]13、DC/DC单元工作温度传感器；
[0032]14、交流输入电压检测传感器；15、电源管理单元；
[0033]16、甲电源；17、乙电源；18:远程开关。
【具体实施方式】
[0034]请参照图1所示，其显示出了本发明之第一实施例的具体结构，EMI滤波器单元1、整流单元2、直流滤波器单元3、PFC校正单元4、DC/DC单元5依次连接。DC/DC单元输入电压检测传感器11，接在PFC校正单元4输出和DC/DC单元5输入回路上，采集输入到DC/DC单元5的输入电压高低输入，采集后的数据送往微处理器单元9，当输入电压高于上限值或低于下限值时，微处理器单元9发出动作指令给开关单元8，开关单元8关断送往EMI滤波器单元I的交流通路，保证本智能型开关电源的设备安全。
[0035]DC/DC单元输出电压电流检测传感器12，接在DC/DC单元5的输出回路上，用于采集DC/DC单元5的输出电压和输出电流，采集后的数据送往微处理器单元9，微处理器单元9根据采集后的数据进行运算，输出PWM信号给DC/DC单元5，用于调整DC/DC单元5输出功率的大小，以保证本智能型开关电源的输出电压和输出电流始终稳定在设点值范围内。当输出电压/电流高于或低于极限值时，微处理器单元9发出动作指令给开关单元8，开关单元8关断送往EMI滤波器单元I的交流通路，保证本智能型开关电源的设备安全。 DC/DC单元工作温度传感器13用于采集DC/DC单元工作温度，采集后的数据送往微处理器单元9，微处理器单元9根据采集后的数据进行运算，输出PffM信号给DC/DC单元5，用于调整DC/DC单元5输出功率的大小，DC/DC单元5功率大小影响到其工作温度的高低，以保证本智能型开关电源的安全。
[0036]交流输入电压检测传感器14接在EMI滤波器单元I的输入回路上，用于检测输入交流电压的高低，采集的数据送往微处理器9，当输入交流电压高于上限值或低于下限值时，微处理器单元9发出动作指令给开关单元8，开关单元8关断送往EMI滤波器单元I的交流通路，保证本智能型开关电源的设备安全。
[0037]甲电源16的输入来自直流滤波器单元3，经甲电源16变换输出送往电源管理单元15，为微处理器单元9、键盘单元6、显示器单元7、开关单元8、远程开关18及WIFI模块10提供所需的直流工作电源，乙电源17是锂电池，为了增强电源的功用性，本发明配置了一套由两节可充电狸离子电池构成的+5v备用电源，该备用电源的充放电过程完全由本智能电源独立完成。乙电源17它的输出也送往电源管理单元15 ;在交流电源正常供电时，电源管理单元15将优先将甲电源16的电压送往微处理器单元9、键盘单元6、显示器单元7、开关单元8、远程开关18及WIFI模块10 ;当交流电源失常时，电源管理单元15将乙电源17送往微处理器单元9、键盘单元6、显示器单元7、开关单元8、远程开关18及WIFI模块10，保证保证本智能型开关电源的正常运行。
[0038]交流电源失常在以下状态会出现:
[0039]在DC/DC单元输入或输出超限时，在交流输入电压超限时，以上状态下微处理器单元9都会发出动作指令关断交流输入通路，当交流通路关断后，EMI滤波器单元1、整流单元2、直流滤波器单元3、PFC校正单元4、DC/DC单元5都无法工作，此时乙电源17通过电源管理单元15向微处理器单元9、键盘单元6、显示器单元7、开关单元8、远程开关18及WIFI模块10提供工作电源。由于DC/DC单元输入电压检测传感器11 ；DC/DC单元输出电压电流检测传感器12 ;交流输入电压检测传感器14都是无源传感器，在此状态下，它们依然工作，只要微处理器单元9、键盘单元6、显示器单元7、开关单元8、远程开关18及WIFI模块10有工作电源，采集的数据依然上传到微处理器单元9，到采集到DC/DC单元输入或输出正常及在交流输入电压正常时，微处理器单元9又会向开关单元8发出动作指令开启交流输入通路，使得本智能型开关电源正常运行。
[0040]采用乙电源17的另一个原因是为了保证通过WIFI模块10如手机可实现远程开机的功能，同时设有远程开关18。在正常工作状态下，远程开关18 —直处于常闭(关断)状态，当在远程需要关机时，如采用手机发出关机信号，通过网络和无线路由器，再通过WIFI模块10与微处理器单元9进行通讯，微处理器单元9处理信号后，发出动作指令将远程开关18打开处于开启状态，使得EMI滤波器单元I的交流输入通路断开而无输出信号送出，造成整流单元2、直流滤波器单元3