双路隔离恒流型数控直流电源的制作方法_3

文档序号:8339063阅读:来源:国知局
被释放,第一主输出电源模块的控制端电压就会降低,输出电压就会降低,造成输出电流在下降。这个电路反复重复上面两个动作,由于反馈作用,电容上面的电压有很小的变动,使第一主输出电源模块的输出电流始终与设定电流保持一致。电压缓冲器UlB可以避免后级电路对电容上面电压的影响,又可以将电容上面的电压向后级电路传递。电阻Rll、R12组成分压电路,可以让第一主输出电源模块控制端的电压变化慢一点,输出电压调节更稳定。需要说明的是更改电阻R12的阻值可以改变第一主输出电源模块电压输出的高低,在本图参数中第一主输出电源模块输出的最高电压为12V,这是个符合生产工艺的数值。
[0027]所述的零电流控制电路包括有第二分压电路、第二比较电路U1D,第二分压电路连接第一采集放大电路的输出端,第二分压电路的两个电阻R5、R6的连接点连接第二比较电路UlD的反相端,第二比较电路UlD的同相输入端通过控制校准电路连接D/A转换电路的第一输出端,第二比较电路UlD的输出端通过第二二极管D2、R8连接三极管Ql的基极。该电路的作用是当设定电流接近零或该通道停止输出时,要求输出电压也为零。电阻R5、R6组成分压电路,可以产生一个很低的电压,该电压连接到了运放UlD的反相输入端,运放UlD的同相输入端连接到了该通道DA转换器的输出端上。需要说明的是当关闭该通道输出或该通道输出为0,其该通道的DA转换器的输出端上的输出电压都为O伏,运放UlD的输出端为高电平,该电平通过二极管D2电阻R8加到三极管Ql的基极上面,三极管导通,电容C3上面的电压被释放,开关电源模块的控制电压为0V,输出电压也为0V。相反,运放UlD输出低电平则对三极管Ql不起作用,不影响正常电流输出控制。
[0028]如图4所示,所述的第二采集放大电路与第一采集放大电路的结构相同,第二采集放大电路的输入端连接第二主输出电源模块的负极输出端OUTB-,第二采集放大电路的输出端连接电流隔离传递电路的输入端。所述的第二电源输出控制电路与第一电源输出控制电路的结构相同,第二电源输出控制电路的输入端连接,输出端OUTBADJ连接第二主电源控制模块的电压调整端。
[0029]如图5所示,所述的电压隔离传递电路包括有线性光电耦合器UlO (型号为A7840)、电压校准电路以及差分放大电路,电压校准电路包括有第三电阻R36、第三可调电阻RW7、第四电阻R37,第三电阻R36的第一端为电压隔离电路的输入端,连接0UTB+,第三电阻R36的第二端通过第三可调电阻RW7连接线性光电耦合器UlO的第一输入端,第三可调电阻RW7的调节端通过第四电阻R37连接线性光电耦合器UlO的第二输入端,两个输入端之间连接有滤波电容C14、C15,线性光电耦合器UlO的两个输出端分别通过电阻R38、R39连接差分放大电路U9A (TL084)的两个输入端,差分放大电路U9A的输出端即电压隔离传递电路的输出端,连接A/D转换电路U13的输入端(引脚8)。芯片UlO可以进行模拟量电压传递。该芯片的输入端(VIN+)要求最高的输入电压为0.4V左右,在图中第二主输出电源模块输出的两端的电压需要经过电阻R36,可调电阻RW7降压处理,调节RW7使UlO的输入端电压在0.4V以内,符合UlO的工作要求。由于UlO为差分电压信号输出,输出信号连接到了由运放芯片U9A及外围器件组成的差分放大电路,将第二主输出电源模块输出的两端的电压数值放大到5V电压数值范围内。
[0030]所述的电流隔离传递电路与电压隔离传递电路的结构相同,电流隔离传递电路的输出端连接A/D转换电路U13的输入端(引脚3)。
[0031]所述的控制信号隔离传递电路与电压隔离传递电路的结构相同,控制信号隔离传递电路的输入端连接D/A转换电路的第二输出端,即U5 (TLC5615)的输出端,控制信号隔离传递电路的输出端连接第二电源输出控制电路的输入端U8AOUT。
[0032]如图5所示,所述的中央处理单元U3采用单片机89S52,该芯片本身具备看门狗功能,对电源的工作稳定性可以起到很好的帮助。
[0033]所述的控制参数设定电路包括有串转并移位输出电路U15(74LS164)、八根行线和三根列线,行列线交叉点上焊接有微动开关,中央处理单元U3的信号输出端通过串转并移位输出电路Ul5连接八根行线,所述的三根列线直接与中央处理单元U3连接。8根行线的控制信号由芯片U15提供,该芯片的功能为串转并移位输出的作用,中央处理单元U3通过两根信号线控制着该芯片的时钟及数据位,芯片的8路输出引脚就会出现程序要求的脉冲序列;键盘的3根列线由中央处理单元U3的3个引脚直接提供。键盘采用依次循环扫描的方式对键盘进行检测,当某一个键按下时,中央处理单元U3就会知道该键的数值,并根据键值进行数据处理,进行相应的操作。由于数据设定时直接按下相应的数字键,使电源的设定操作更加便利快速。
[0034]控制参数设定电路用于设置电源的各种参数及工作状态及控制等操作。当按下微动开关时,该开关对应的行线列线就会接通,松开微动开关,该开关对应的行列线就会断开。
[0035]所述的显示电路为液晶屏YJPl,该电路用于在液晶屏上面显示电源的工作参数、状态等信息。液晶屏采用12864M型液晶屏,可调电阻RWll用于调节液晶屏的亮度,液晶屏与中央处理单元U3的通信采用串行通信的工作方式,电阻R27/R28为上拉电阻,可以保证液晶屏电路工作电平的需要。
[0036]所述的蜂鸣器声响电路包括有:电阻R45、三极管Q3、蜂鸣器。蜂鸣器会在操作键盘时或出现异常时发出声响,当单片机P1脚为低电平时,蜂鸣器发出声音;单片机PlO脚为高电平时,蜂鸣器不发出声音。
[0037]所述的存储电路为U12 (24C02);主要对电源的工作参数、状态及密码等数据进行存储操作。存储芯片采用电可擦存储芯片24C02,参数存储后,断电后不会消失,使用时可以避免设定参数的麻烦,给操作带来很大的便利性。通过设定记忆方式来确定来电的输出状态。工作时,有时电网会出现瞬间波动,而电源本身控制的微电脑部分就会复位而停止输出电压,如果电源采用输出状态记忆功能,电源在启动后就会继续保持上一次运行的参数,不会造成生产的停顿。
[0038]所述的通信电路为485通信电路U14(MAX485),通信端口 A、B用于外接通信设备,例如上位机,该电路可以完成外围设备(如电脑)对电源的数据采集及控制操作等功能,使电源之间组成网络化,数据控制及联网操作更加便利。
[0039]所述的A/D转换电路由U13(TLC1543)及外围器件组成。U13为11通道的10位AD转换器,该电路的作用是将电源的两路输出负载上的电压、电流数据进行采集。在电路中AD转换芯片一共输入了 4路信号,芯片I脚连接的信号为负载A通过的电流数值电压信号,(需要说明的是输入芯片I脚的信号为代表通过负载电流数值而转换成电压。)3脚连接的信号为负载B通过的电流数值电压信号,5脚连接的信号为负载A两端的电压数值信号,8脚连接的信号为负载B两端的电压数值信号。电容C22—C25为信号的滤波电容,可调电阻RW9/RW10分别为负载A的电压、电流显示数字校准使用的。该芯片通过4根信号线与中央处理单元U3相连,达到数据采集的目的。
[0040]所述的D/A转换电路的作用是用于输出两路模拟电压来作为两个主输出电源模块的数值设定电压。芯片U4/U5(TLC5615)为10位的DA转换芯片,电阻R30电容C9及芯片U6(TL431)组成2.5V基准电路,为两个DA转换芯片提供2.5V基准电压,使转换后的数值更加准确。每个转换芯片与中央处理单元U3有3根信号线相连进行通信操作,该芯片有个特点就是输出转换电压范围是基准电压的2倍,为O?5V电压输出。芯片U4的输出电压传递到第一电源输出控制电路中,芯片U5的输出电压经过控制信号隔离传递电路传递到第二电源输出控制电路中。中央处理单元U3根据两个通道的设定输出电流数值经转换后变成一个参考控制电压经D/A转换电路输出对电源电路进行控制。
[0041]本发明采用隔离的双路电流调整线路,实时对双路输出电流进行检测,根据
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