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。5.根据权利要求1所述的一种可扩展的高压检测控制单元，其特征在于:所述外扩存储器电路，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。6.根据权利要求1所述的一种可扩展的高压检测控制单元，其特征在于:所述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； 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。7.根据权利要求1所述的一种可扩展的高压检测控制单元，其特征在于:所述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。8.根据权利要求1所述的一种可扩展的高压检测控制单元，其特征在于:所述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Cl 1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，放大器电位调节端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，通过电位器WF1起到电位调节功能； 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脚相接并分另IJ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，U18A和U18B组成电位跟随器，目的用以调节采样的输入阻抗； 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，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，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t旲拟地； 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； 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； 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；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； 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。9.根据权利要求1所述的一种可扩展的高压检测控制单元，其特征在于:所述TCP/IP通讯电路，采用单一电源+5 V工作，额定电流为300 μ A，采用半双工通讯方式；它完成将TTL电平转换为RS - 485电平的功能，MCU电路通过和接口芯片U10的1脚RXD、4脚TXD实现RS485通信，四个高压检测控制单元组成485通信网，然后通过U4和以太网串口数据转换模块U3，实现TCP/IP转换与控制PC机实现通信。10.根据权利要求1所述的一种可扩展的高压检测控制单元，其特征在于:所述保护电路主要功能是在电路出现过流或者过压时，产生保护信号，通知MCU电路将控制电压降为0V，切断高压输出，运行放大器U20反相输入端2脚连接运行放大器U19的6脚，运行放大器U20的3脚连接运行放大器U17的6脚，差分信号方式获取过压和过流信号，电阻R18和电阻R19是调节信号比例电阻，电容C18和电容C19是滤波电容。
【专利摘要】本发明涉及一种可扩展的高压检测控制单元，包括系统电源电路、MCU电路、数模转换电路、电阻分压电路、模数转换电路、高压模块、信号处理电路、外扩展存储电路、TCP/IP通讯电路、保护电路，所述MCU电路分别与外扩展存储电路、TCP/IP通讯电路、模数转换电路、保护电路、数模转换电路连接，所述数模转换电路依次通过高压模块、电阻分压电路与信号处理电路连接，所述信号处理电路分别与模数转换电路、保护电路连接，所述系统电源电路用于给高压检测控制单元提供电源。此款高压检测控制单元，具有体积小巧，抗电磁干扰能力强，输出纹波低的特点，在保证性能不变的条件下，不但可以单个单元制备便携式高压电源，也可以通过阵列组合实现多路高压电源输出。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105388816
【申请号】CN201510989892
【发明人】陈育新, 李国忠
【申请人】天津市森特尔新技术有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月28日