教学电源的制作方法

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种教学电源。

背景技术：

随着科技发展，教育行业涌入了越来越多类型的教学电源。

但是，相关技术中，教学电源一般采用的交流纯正弦波低压无级调节技术，需要以环形变压器为基础，由滑动碳刷沿环形变压器的环路绕组进行机械转动，将环路绕组的输出电压传递到电源的输出端，实现电源输出电压的调节。

由于这种调节方式是利用旋转式活动碳刷实现，要求变压器必须是环形铁芯才能实现，结构比较复杂，需要专业设备来制作，不便于生产。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种教学电源，不必使用环形铁芯，也不需要非常专业的生产设备，就能够利用具有任何形状铁芯的变压器实现纯正弦波低压无级调节。

为实现以上目的，本实用新型提供一种教学电源，包括用于对输入信号进行运算的计数器、用于编码驱动的编码控制器、用于控制电路开断的输出调节器和用于产生不同输出电压的变压器编码绕组；

所述计数器包括输入接口、输入校对电路、第一计数芯片、第二计数芯片和时钟电路；

所述编码控制器包括第一驱动芯片和第二驱动芯片；

所述输入接口、所述第一计数芯片、所述第二计数芯片和所述时钟电路分别与所述输入校对电路相连接；

所述第一驱动芯片与所述第一计数芯片相连接，所述第二驱动芯片与所述第二计数芯片相连接；

所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片均与所述输出调节器相连接，所述输出调节器与所述变压器编码绕组相连接；

所述第一计数芯片和所述第二计数芯片协同工作，用于对输入信号进行运算，得到运算结果；

所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片协同工作，用于对所述运算结果进行编码驱动；

所述输出调节器用于接收所述编码控制器产生的驱动信号，并根据所述驱动信号控制输出电路开断；

所述变压器编码绕组用于根据所述输出调节器输出信号各个编码绕组形成不同的连接方式，对应产生相应输出电压。

进一步地，上述所述的教学电源中，所述计数器还包括：

零位限制电路，分别与所述第一计数芯片和第二计数芯片相连接；

溢出限制电路，分别与所述第一计数芯片和第二计数芯片相连接。

进一步地，上述所述的教学电源中，所述变压器编码绕组至少为两个。

进一步地，上述所述的教学电源中，所述输出调节器包括与所述变压器编码绕组相同个数的继电器，所述继电器输入端与所述第一驱动芯片或所述第二驱动芯片相连接，所述继电器的输出端与各自对应的所述变压器编码绕组相连接。

进一步地，上述所述的教学电源，还包括：

与所述继电器相连接的检测电路，用于对整体电路中负载电流和输出电压进行检测；

保护锁定电路，所述保护锁定电路与所述检测电路相连接。

进一步地，上述所述的教学电源，还包括：

与所述检测电路相连接的复位电路和报警指示电路。

进一步地，上述所述的教学电源，还包括：

电源开关，与所述变压器编码绕组相连接；

交流清零端子，与所述计数器相连接；

过载指示灯，与所述报警指示电路相连接。

本实用新型的教学电源，利用现代数字电路的计数器技术，并通过计数电路对输入信号进行运算，运算结果由编码控制电路接收并进行编码驱动，再通过编码驱动控制输出调节器运行，进而控制与输出调节器相连接的变压器编码绕组连接方式产生对应输出电压，因此可以使用具有任何形状铁芯的变压器，结构比较简单，对生产设备要求不高，不需要使用环形铁芯变压器就能够完成教学电源交流纯正弦波输出电压无级调节，便于生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的教学电源实施例的结构示意图；

图2为图1中教学电源的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1为本实用新型的教学电源实施例的结构示意图，图2为图1中教学电源的电路原理图。如图1-图2所示，本实施例的教学电源包括用于对输入信号进行运算的计数器101、用于编码驱动的编码控制器102、用于控制电路开断的输出调节器103和用于产生不同输出电压的变压器编码绕组104。

本实施例中，如图1所示计数器101可以包括加法输入、减法输入、时钟信号、升压计数芯片和降压计数芯片5个单元，具体电路连接关系如图2所示。

具体地，如图2所示，计数器101包括输入接口JP1、由U1C、U1D、R10、 R12组成的输入校对电路、第一计数芯片U3(升压计数芯片)、第二计数芯片 U4(降压计数芯片)和由U1A、U1B、R6和R7连接组成的时钟电路。编码控制器102包括第一驱动芯片U2和第二驱动芯片U5。本实施例中，输入接口JP1、第一计数芯片U3、第二计数芯片U4和时钟电路分别与输入校对电路相连接；第一驱动芯片U3与第一计数芯片相连接，第二驱动芯片U4与第二计数芯片相连接，输出调节器103与第一驱动芯片U3和第二驱动芯片U4相连接，变压器编码绕组104与输出调节器103对应连接。

在一个具体实现过程中，第一计数芯片U3和第二计数芯片U4协同工作，用于对输入信号进行运算，得到运算结果；第一驱动芯片U2和第二驱动芯片 U5协同工作，用于对运算结果进行编码驱动。输出调节器103用于接收编码控制器102产生的驱动信号，并根据此信号控制输出电路开断；变压器编码绕组 104用于根据输出调节器输出信号各个编码绕组形成不同的连接方式，对应产生相应输出电压。

可选的，变压器编码绕组104至少为两个。

可选的，输出调节器103包括与变压器编码绕组104相同个数的继电器，继电器输入端与第一驱动芯片U2或第二驱动芯片U5相连接，继电器的输出端与各自对应的变压器编码绕组104相连接。

具体地，输入接口JP1前端为输出电压上升或下降的轻触式调节按钮，R5 为工作指示供电电路，W1为时钟频率设定，本实施例中，通过R3、R11和R4、 R8分别将加、减计数信号送入第一计数芯片U3、第二计数芯片U4进行加、减运算、编码，得出正确结果后再送入第一驱动芯片U2、第二驱动芯片U5的阵列驱动电路进行编码驱动，再由继电器(JK1、JK2、JK3、JK4、JK5、JK6……) 连接变压器各对应的独立编码绕组，使各对应的编码绕组会随计数器的加(升高)、减(降低)进行规律性的串、并联，因变压器各独立编码绕组的输出电压是对应于计数器而特别设定的，所以输出电压的升、降会随计数器的加、减而变化，以达到输出电压的无级调节。

本实施例的教学电源，利用现代数字电路的计数器技术，并通过计数器对输入信号进行运算，运算结果由编码控制器接收并进行编码驱动，再通过编码驱动信号控制输出调节器运行，进而控制与输出调节器相连接的变压器编码绕组连接方式产生对应输出电压，因此可以使用具有任何形状铁芯的变压器，结构比较简单，对生产设备要求不高，不需要使用环形铁芯变压器就能够完成教学电源交流纯正弦波输出电压无级调节，便于生产。

如图1所示，本实施例的教学电源中，计数器101还可以包括溢出限制和零位限制两个单元，具体电路连接关系如图2所示。具体地，如图2所示，计数器101还可以包括由R9、Q1组成的零位限制电路和由R9、Q1 R17、R18、 Q2组成的溢出限制电路，零位限制电路分别与第一计数芯片U3和第二计数芯片U4相连接；溢出限制电路分别与第一计数芯片U3和第二计数芯片U4相连接。

如图1所示，本实施例的教学电源还可以包括电流检测、电压监测和保护锁定等单元，具体电路连接关系如图2所示。具体地，如图2所示，本实施例的电源还可以包括由L1、LK1组成的检测电路和由D8、JK、Q3、R20、R21、 R15、C6组成的保护锁定电路。检测电路与继电器相连接，保护锁定电路与检测电路相连接。检测电路用于对整体电路中负载电流和输出电压进行检测；保护锁定电路用于对教学电源进行保护。

可选的，如图1所示，本实施例的教学电源还可以包括输入保险、电源输出、负载端口和控制电路等单元。

可选的，如图2所示，本实施例的教学电源还包括由K1组成的复位电路和由R14、D3组成的报警指示电路。复位电路和报警指示电路分别与检测电路相连。

在一个具体实现过程中，本实施例的教学电源还包括电源开关、交流清零端子(图中不再示出)和过载指示灯(图中不再示出)。其中，电源开关与变压器编码绕组相连接；交流清零端子与计数器相连接；过载指示灯与报警指示电路相连接。

可选的，本实施例的教学电源使用时可将一路交流正弦波无级调节输出与相关技术中存在的双路直流稳压输出组合构成多功能交、直流无级调节教学电源，即可实现三台独立电源的功能，也可将双路直流稳压输出电路串联使用，任意调节三路输出电压。

可选的，双路直流稳压输出调节采用多圈式旋转电位器精密调节。

可选的，交流正弦波无级调节输出采用轻触按键实现正弦波交流输出电源调节。

可选的，轻触式操作为连续自动计数调节或者点按步进调节。

教学电源电气性能：

双路直流稳压输出：

额定电压Ⅰ路：0V～12V无级调节；

额定电压Ⅱ路：0V～12V无级调节；

直流稳压Ⅰ路、Ⅱ路输出可独立或串联使用；

额定电流：Ⅰ路等于Ⅱ路大于或者等于1.5A；

电压稳定性：不大于2％U标+0.1V；

负载稳定性：不大于2％U标+0.1V；

纹波电压：不大于0.1％U标；

过载保护：双路(1.05～1.2)×1.5A独立保护；短路自检，自动恢复；

交流输出：

额定电压：0V～15V无级调节，50Hz正弦波；

空载调节范围：0V～15V×(1.1～1.2)；

满载输出电压：0V～15V×0.95－0.3V；

额定电流：3A；

过载保护：(1.05～1.1)×额定电流自动保护；

工作条件：

环境温度：0～+40℃；

相对湿度：小于或者等于90％(40℃)；

电源电压：198V～242V、50HZ±2.5HZ。

教学电源一路交流正弦波无级调节输出与双路直流稳压输出电路相互独立，可三路同时输出、互不影响，各路输出均有各自的电压显示功能。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。