一种直流电源的串并联电路的制作方法

本实用新型涉及一种测量技术领域，具体为一种直流电源的串并联电路。

背景技术：

电源设有输出通道，通道可以单独输出相应的电压和电流，但在特殊情况下需要更大的电压与电流，且需要更换其他的电源，进行输出电压和电流供给使用，导致使用时十分不方便，目前的电源由于每个通道固定输出电压与电流，无法实时调整输出，使得对通道输出的电流与电压控制不够智能化；

现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种直流电源的串并联电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型提供如下技术方案一种直流电源的串并联电路，包括外壳，所述外壳的前侧设有前面板，该前面板具有一显示用户界面的显示屏，所述显示屏下侧设有用于菜单显示的辅助功能软键，且显示屏左侧设有允许外部usb驱动器连接到设备的usbhost接口；

所述显示屏右侧设有功能键、方向键和数字键盘；

优选的，所述功能键包括：用于显示已选定通道仪表视图的meterview键、打开或关闭第二组输出通道、第三组输出通道跟踪模式的tracking键、打开保存或调出菜单的store/recall键和用于确定选择的enter键；

优选的，所述方向键包括：移动光标位置的向上键、向下键、向左键和向右键；

优选的，所述数字键盘包括：用于直接输入数值的数字键、小数点键和删除键；

优选的，所述前面板还设有一组调节旋钮，该调节旋钮包括：调节电压单位精度为1mv的电压调节旋钮和调节电流单位精度为1ma的电流调节旋钮；

所述前面板的左下角独立设置有电源开关；

所述前面板还设有四组输出通道，该四组输出通道分别为：第一组输出通道、第二组输出通道、第三组输出通道和第四组输出通道；

优选的，该四组输出通道的每一组输出通道均包括：正极输出端子、负极输出端子、选择按键和通道输出控制键；

优选的，所述第二组输出通道与所述第三组输出通道之间自上而下设有全部打开或全部关闭所有输出通道的allon/off键和公共接地端子；

所述外壳的后侧设有接口面板，所述接口面板包括：接入局域网的lan接口、连接计算机的usbdevice接口、串行通讯的rs-232接口、作为输入/输出的dio数字io接口、交流电压选择开关、通用总线连接的gpib接口、电源接口和排风扇；

优选的，所述lan接口通过rj-45接口接入局域网，通过计算机对其进行远程控制；

优选的，所述usbdevice接口通过usb接口连接计算机，通过上位机软件发送scpi命令或自定义编程控制；

优选的，所述dio数字io接口用于外接设备，既可以作为输出接口也可以作为输入接口；

优选的，所述交流电压选择开关可选择的电压档位有100v、120v、220v和240v；

所述第一组输出通道、第二组输出通道、第三组输出通道和第四组输出通道的输出模式均包括：恒流输出和恒压输出；

优选的，恒流输出时，输出电流等于设定电流值，且输出电压值等于电流设定值乘以负载电阻值，当负载电压超过设定电压值，则变成恒压输出。

优选的，恒压输出时，输出电压等于设定电压值，输出电流值等于电压设定值除以负载电阻值，当负载电流超过设定电流值，则变为恒流输出。

优选的，所述dio数字io接口电连接有sense端子，该sense端子检测dio数字io接口作为输出接口时的输出电压，并反馈给mcu进行校验；当选择使用后面板dio数字io接口用于恒压输出，sense端子可自动补偿负载引线引起的电压降，输出配置分为双线感应和四线感应，四线感应相对双线感应测得的数值更精确，从而确保设定的电源输出值与负载所获得的电压一致。

优选的，通道输出时有多种输出的控制方式，包括：

过保护延迟输出，每个通道均具有过保护及延迟功能，延迟时间设置范围为0-3600s，步进为1ms；电源在ocp(过流保护)延迟期间会忽略cc(恒流)输出状态，若延迟时间结束，输出状态仍是cc，则禁用输出；若输出电压达到电压保护值，通道的输出状态由cv(恒压)变为ov(过压)，设定通道禁用输出；若输出电流达到电流保护值，通道的输出状态由cv变为cc，设定通道禁用输出。

耦合输出，可以选择单个通道或多个通道的延时输出和多个通道的输出耦合。辅助功能软键中具有一on/off耦合键，通过on/off耦合键可以开启需要耦合输出的通道，开启耦合输出后，打开其中任一通道输出，其余耦合通道将同时被打开；当只开启部分通道输出耦合时，打开前面板的allon/off键，不管通道是否启用了开关耦合，所有通道都会打开输出；当单一通道输出时，无需设置通道耦合。

多模式运行输出，所述辅助功能软键中具有一运行模式键，该键针对第一组输出通道与第二组输出通道选择独立、串联、并联和跟踪的运行模式；其中，

当运行模式为独立运行模式时，通道间独立输出，互不影响，且输出电压或电流是各通道的设定电压和设定电流；

当运行模式为串联运行模式时，所述第一组输出通道的1+端口和第二组输出通道的2-端口接线柱是串联输出电路的两个输出端子，输出电压为第一组输出通道的设定电压的2倍，输出电流为第一组输出通道的设定电流；所述第一组输出通道与第二组输出通道内部的串联输出电路的输出端串连连接，形成单个串联通道输出，此时，主界面第二组输出通道窗口显示“serieswithch1”，即第一组输出通道为主路通道输出，第二组输出通道为从路通道输出；

当运行模式为并联运行模式时，所述第一组输出通道的1+端口、1-端口接线柱是并联电路的两个输出端子，输出电流是第一组输出通道的设定电流的2倍，输出电压是第一组输出通道的设定电压；所述第一组输出通道和第二组输出通道内部的并联输出电路并联，形成单个并联输出。主界面第二组输出通道窗口显示“parallelwithch1”，即所述第一组输出通道为主路通道输出，第二组输出通道为从路通道输出；

当运行模式为跟踪运行模式时，所述第一组输出通道和第二组输出通道相互关联，主界面第一组输出通道和第二组输出通道之间显示关联符号和“track”标识，电压互相跟踪，改变任一通道的设定电压，另一通道的设定电压都随之改变；两通道的电流不受影响。

远程控制输出，通过抑制信号输入实现远程控制，外部信号从第三组输出通道输入，输入信号的延迟时间小于450us，且输出通道开启关闭的最长时间为45ms，外部输入信号通过输入的逻辑状态控制电源中所有输出通道的输出状态；允许外部信号输入状态出现逻辑true到false的转换，输出状态由外部输入信号决定，当外部输入信号为true时，数字信号从第三组输出通道远程抑制输出；外部输入信号为false时，正常输出。

数字io故障输出，第一组输出通道、第二组输出通道、第三组输出通道都可以被设置为通用双向数字输入和输出；

所述第一组输出通道、第二组输出通道作为输出时，第三组输出通道作为in输入引脚显示1则表示有故障信号，显示0则表示无故障信号；其中

将io端口的极性设置为正极，工作正常情况时，输出显示为低电平。当故障发生时，in输入引脚处由0变为1，输出高电平，清除故障后，恢复为低电平；

将io端口的极性设置为负极，工作正常情况时，输出显示为高电平。当故障发生时，in输入引脚处由0变为1，输出低电平，清除故障后，恢复为高电平。

所述外壳内部设有控制电路以用于支撑前面板操作所实现的功能，控制电路包括：功耗可调低功率输出电路、抗干扰复位电路、高功率放大电路、串并联电路和数字io电路；

优选的，所述功耗可调低功率输出电路，包括：

功率器件q2,由稳压二极管和反相器组成，所述稳压二极管正极和负极两端具有产生电压差的d端和s端；所述反相器电连接控制电压差输出的压差控制电路；

所述压差控制电路包括：分压滤波电路和功率控制电路，所述分压滤波电路由分压电阻r3和分压电阻r4并联连接滤波电容c6组成；

所述功率控制电路具有一低功率放大三极管q1，所述滤波电容c6的一端电连接分压电阻r3与分压电阻r4之间的分压端，且另一端电连接低功率放大三极管q1的发射极，功率器件q2的d端电压流经分压电阻r4和r3，滤波电容c6将的大电压信号分压滤波后输送给低功率放大三极管进行功率放大。

所述控制电路设有限流保护电阻r2和r19加载于低功率放大三极管±15v的供电端；

变压器p1，具有4条绕线端，其中，第一条绕线端与第四条绕线端组成一组大电压绕线端，且第二条绕线端与第三条绕线端组成另一组小电压绕线端；

所述第一条绕线端与第二条绕线端同向连接第一继电器k1，且第三条绕线端与第四条绕线端同向连接第二继电器k2，且第一继电器k1与第二继电器k2分别通过并联连接二极管d1和二极管d2加载供电端；

所述第一继电器k1输出端通过保险丝电连接整流桥的第二引脚端，所述整流桥将变压器输入的的交流信号转换为直流信号，且第二继电器k2输出端直连整流桥的第三引脚端，所述整流桥的第一引脚端、第四引脚端分别电连接功率输出端p2的第一输出端口和第二输出端口。

优选的，所述抗干扰复位电路，包括：

复位控制按键或复位控制引脚，所述复位控制按键或复位控制引脚输送复位信号给由电阻r7并联连接电容c1组成的第一级rc滤波电路初次滤波；

所述抗干扰复位电路还包括同向级联连接的第一施密特反相触发器、第二施密特反相触发器，第一施密特反相触发器、第二施密特反相触发器对复位信号进行2次干扰处理；

由保护器串联连接电阻r9组成的放电保护支路，该放电保护支路的两端并联连接与电阻r8的两端；所述电阻r8与电容c2组成第二级rc滤波电路；所述第二级rc滤波电路通过第三施密特反相触发器电连接复位反相器，该复位反相器输出端电连接mcu的复位引脚。

所述高功率放大电路具有一变压器，该变压器的两个输出端分别同向并联连接二极管d4和d5，且变压器通过中间的线圈接地；

所述二极管d4和d5组成板桥整流，该整流输出端具有一由大容值的电解电容并联连接电阻组成并联滤波电路；

所述并联滤波电路通过放大mos管输出信号，该放大mos管通过电阻连接一控制端，该控制端控制放大mos管两端的电压差，且该控制端还电连接一快速放电电路，所述快速放电电路由开关mos管串联连接一电阻组成，该快速放电电路的另一端通过电连接放大mos管的输出端辅助放电；

当变压器1端的电压高，2端的电压低时，电流只经过二极管d4输出，输出端到地，构成一个循环回路，整个电路一个周期的工作过程电流只流经过一个二极管d4；当变压器2端的电压高，1端的电压低时，电流只经过二极管d2输出，输出端到地，构成一个循环回路，整个电路一个周期的工作过程电流只流经过一个二极管d5。

优选的，所述串并联电路，包括：

第一组输出通道，包括通道1+端口和通道1-端口；

第二组输出通道，包括通道2+端口和通道2-端口；

第三组输出通道，包括通道3+端口和通道3-端口；

第四组输出通道，包括通道4+端口和通道4-端口；

mcu，具有一p控制引脚，该p控制引脚通过第一驱动电路电连接第三继电器k6；

所述第一驱动电路设有一驱动三极管，该驱动三极管具有一基极，且该基极通过串联连接限流电阻r62电连接p控制引脚，所述驱动三极管还具有一集电极，该集电极输出端分为第一输出支路和第二输出支路两路输出支路，所述第一输出支路电连接第三继电器k6，且第二输出支路电连接第一继电器k4；

所述mcu还具有一s控制引脚，该s控制引脚通过第二驱动电路电连接第二继电器k5；

所述第一继电器k4、第二继电器k5和第三继电器k6均设有第一开关挡位、第二开关挡位和第三开关挡位；

所述第一继电器k4的第一开关挡位电连接通道1+端口，且第一继电器k4的第二开关挡位断路，且第一继电器k4的第三开关挡位电连接通道2+端口；

所述第二继电器k5的第一开关挡位电连接通道2+端口，且第二继电器k5的第二开关挡位断路，且第二继电器k5的第三开关挡位电连接通道1-端口；

所述第三继电器k6的第一开关挡位电连接通道1-端口，且第三继电器k6的第二开关挡位断路，且第三继电器k6的第三开关挡位电连接通道2-端口；

所述第一继电器k4、第二继电器k5和第三继电器k6的第二开关挡位均为选择开关挡位，该第二开关挡位可选择电连接第三开关挡位；

所述mcu通过p控制引脚控制第一继电器k4和第三继电器k6；

所述mcu通过s控制引脚单独控制第二继电器k5；

当所述第一继电器k4、第二继电器k5和第三继电器k6的第二开关挡位均选择断路，则第一组输出通道和第一组输出通道额定输出电压和电流；

当所述第一继电器k4的第二开关挡位选择电连接第三开关挡位，且所述第二继电器k5的第二开关挡位选择断路，且所述第三继电器k6的第二开关挡位选择电连接第三开关挡位，通道1+端口、通道2+端口与通道1-端口、通道2-端口形成并联输出电路；

当所述第一继电器k4的第二开关挡位选择断路，且所述第二继电器k5的第二开关挡位选择电连接第三开关挡位，且所述第三继电器k6的第二开关挡位选择断路，通道2+端口串联连接通道1-端口，通道1+端口与通道2-端口形成串联输出电路；

串联输出电路输出的电流不变，且输出的电压等于两个额定输出电压之和；

并联输出电路输出的电压不变，且输出的电流等于额定输出电流之和。

优选的，所述数字io电路，具有一dio_in输入端口，该输入端口电连接单片机的gpio输入引脚，所述dio_in输入端口另一端电连接一反相器，该反相器通过由分压电阻r15串联连接分压电阻r16组成的分压电路与供电电路连接，所述供电电路设有一保护二极管，该保护二极管的管压降为0.2v，且供电电路的供电电源为5v；

所述保护二极管电连接供电电源用于防止高压导入电源；

所述反相器内置有滤波电路，对噪声信号具有抑制作用，且有效防止干扰信号导致误触发；

所述数字io电路还具有dio_out输出端口，该输出端口电连接单片机的gpio输出引脚，所述dio_out输出端口另一端通过保护电阻r17电连接mos晶体管q8，该mos晶体管q8具有一漏极，所述mos晶体管q8通过漏极电连接肖特基二极管d7，且肖特基二极管d7的另一端通过电感l4电连接dio数字io接口；

所述dio数字io接口用于外接设备，既可以作为输出接口也可以作为输入接口；

所述肖特基二极管d2的压降低，能够保证dio数字io接口在输出低电平的时候有比较小的电压；

所述肖特基二极管d7与电感l4之间还电连接电容c5和tvs管，所述电容c5与电感l4组成lc滤波电路，所述tvs管用于吸收大电压，进行静电保护。

有益效果：

通过并联输出电路实现了电流可选择性调整增大，且最大输出电流为第一组输出通道与第一组输出通道的电流输出值之和；通过串联输出电路实现了电压可选择性调整增大，且最大输出电压为第一组输出通道与第一组输出通道的电压输出值之和；mcu控制p控制引脚和s控制引脚分别通过第一驱动电路和第二驱动电路增加了电路在信号的驱动能力，对信号进行放大后使得各个继电器的第二开关挡位能够快速波动。

附图说明

图1为本实用新型外壳及前面板结构示意图；

图2为本实用新型外壳及接口面板结构示意图；

图3为本实用新型sense端子检测框图；

图4为本实用新型sense端子连接dio数字io接口结构图；

图5为本实用新型串联运行模式的输出端子接线图；

图6为本实用新型并联运行模式的输出端子接线图；

图7为本实用新型功耗可调低功率输出电路的电路图；

图8(a)为目前市场上的复位电路的电路图；

图8(b)为本实用新型的抗干扰复位电路的电路图；

图9为本实用新型高功率放大电路的电路图；

图10为本实用新型串联输出电路输出通道的内部连接图；

图11为本实用新型并联输出电路输出通道的内部连接图；

图12为本实用新型串并联电路的电路图；

图13为本实用新型数字io电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一方面，本实用新型提供一可选实施例，阐述本实用新型的结构与功能的实现。

参考图1，一种直流电源的串并联电路，包括外壳1，所述外壳1的前侧设有前面板，该前面板具有一显示用户界面的显示屏2、所述显示屏2下侧设有用于菜单显示的辅助功能软键3，且显示屏2左侧设有允许外部usb驱动器连接到设备的usbhost接口4，所述显示屏2右侧设有功能键5、方向键6和数字键盘7，其中，所述功能键5包括：用于显示已选定通道仪表视图的meterview键、打开或关闭第二组输出通道12和第三组输出通道13跟踪模式的tracking键、打开保存或调出菜单的store/recall键和用于确定选择的enter键；所述方向键6包括：移动光标位置的向上键、向下键、向左键和向右键；所述数字键盘7包括：用于直接输入数值的“0-9”数字键、“.”小数点键和“×”删除键；所述前面板还设有一组调节旋钮，该调节旋钮包括：调节电压单位精度为1mv的电压调节旋钮8和调节电流单位精度为1ma的电流调节旋钮9；所述前面板的左下角独立设置有电源开关10；所述前面板还设有四组输出通道，该四组输出通道分别为：第一组输出通道11、第二组输出通道12、第三组输出通道13和第四组输出通道14；其中，该四组输出通道的每一组输出通道均包括：正极输出端子、负极输出端子、选择按键15和通道输出控制键16；所述第二组输出通道12与所述第三组输出通道13之间自上而下设有全部打开或全部关闭所有输出通道的allon/off键17和公共接地端子18；

参考图2，所述外壳1的后侧设有接口面板，所述接口面板包括：接入局域网的lan接口19、连接计算机的usbdevice接口20、串行通讯的rs-232接口21、既可作为输入又可作为输出的dio数字io接口22、交流电压选择开关23、通用总线连接的gpib接口24、电源接口25和排风扇26；所述lan接口19通过rj-45接口接入局域网，通过计算机对其进行远程控制；所述usbdevice接口20通过usb接口连接计算机，通过上位机软件发送scpi命令或自定义编程控制；所述dio数字io接口22用于外接设备，既可以作为输出接口也可以作为输入接口；所述交流电压选择开关23可选择的电压档位有100v、120v、220v和240v；通过每组的通道输出控制键16对应的打开第一组输出通道11、第二组输出通道12、第三组输出通道13和第四组输出通道14，当打开某个输出通道时，显示屏2中对应通道的背景高亮显示，然后通过选择按键15选中该通道后，显示屏2中会出现该通道的具体参数，通过前面板相的功能键5进行功能操作，通过方向键6可上下左右移动光标位置，可以将光标定位到“电压”/“电流”，使用数字键盘7，配合电压调节旋钮8与电流调节旋钮9进行设置，通过数字键盘7直接输入通道的具体参数等等；当需要同时使用多个通道输出时，通过使用allon键可以全部打开所有输出通道；

所述第一组输出通道11、第二组输出通道12、第三组输出通道13和第四组输出通道14的输出模式均包括：恒流输出和恒压输出；恒流输出时，输出电流等于设定电流值，且输出电压值等于电流设定值乘以负载电阻值，当负载电压超过设定电压值，则变成恒压输出；恒压输出，时输出电压等于设定电压值，输出电流值等于电压设定值除以负载电阻值，当负载电流超过设定电流值，则变为恒流输出。

所述交流电压选择开关23可选择的电压档位有100v、120v、220v和240v；使用时需要选择合适的交流电压输入档位，输入电压须在档位允许的范围内，电压选择开关挡位与允许输入的电压对应关系如下表所示：

参考图3和图4，所述dio数字io接口22电连接有sense端子，该sense端子检测dio数字io接口22作为输出接口时的输出电压，并反馈给mcu进行校验，当选择使用后面板dio数字io接口22用于恒压输出，sense端子可自动补偿负载引线引起的电压降，输出配置分为双线感应和四线感应，四线感应相对双线感应测得的数值更精确，从而确保设定的电源输出值与负载所获得的电压一致。

第二方面，本实用新型还提供了另一可选实施例，阐述通道输出的控制方法，包括：

过保护延迟输出，每个通道均具有过保护及延迟功能，延迟时间设置范围为0-3600s，步进为1ms；电源在ocp(过流保护)延迟期间会忽略cc(恒流)输出状态，若延迟时间结束，输出状态仍是cc，则禁用输出；若输出电压达到电压保护值，通道的输出状态由cv(恒压)变为ov(过压)，设定通道禁用输出；若输出电流达到电流保护值，通道的输出状态由cv变为cc，设定通道禁用输出。

耦合输出，可以选择单个通道或多个通道的延时输出和多个通道的输出耦合。辅助功能软键中具有一on/off耦合键，通过on/off耦合键可以开启需要耦合输出的通道，开启耦合输出后，打开其中任一通道输出，其余耦合通道将同时被打开；当只开启部分通道输出耦合时，打开前面板的allon/off键17，不管通道是否启用了开关耦合，所有通道都会打开输出；当单一通道输出时，无需设置通道耦合。

多模式运行输出，所述辅助功能软键中具有一运行模式键，该键针对第一组输出通道11与第二组输出通道12选择独立、串联、并联和跟踪的运行模式；

当运行模式为独立运行模式时，通道间独立输出，互不影响，且输出电压或电流是各通道的设定电压和设定电流；

参考图5，当运行模式为串联运行模式时，所述第一组输出通道11的1+端口和第二组输出通道12的2-端口接线柱是串联输出电路的两个输出端子，输出电压为第一组输出通道11的设定电压的2倍，输出电流为第一组输出通道11的设定电流；所述第一组输出通道11与第二组输出通道12内部的串联输出电路的输出端串连连接，形成单个串联通道输出，此时，主界面第二组输出通道12窗口显示“serieswithch1”，即第一组输出通道11为主路通道输出，第二组输出通道12为从路通道输出；

参考图6，当运行模式为并联运行模式时，所述第一组输出通道11的1+端口、1-端口接线柱是并联电路的两个输出端子，输出电流是第一组输出通道11的设定电流的2倍，输出电压是第一组输出通道11的设定电压；所述第一组输出通道11和第二组输出通道12内部的并联输出电路并联，形成单个并联输出。主界面第二组输出通道12窗口显示“parallelwithch1”，即所述第一组输出通道11为主路通道输出，第二组输出通道12为从路通道输出；

当运行模式为跟踪运行模式时，所述第一组输出通道11和第二组输出通道12相互关联，主界面第一组输出通道11和第二组输出通道12之间显示关联符号和“track”标识，电压互相跟踪，改变任一通道的设定电压，另一通道的设定电压都随之改变；两通道的电流不受影响。

远程控制输出，通过抑制信号输入实现远程控制，外部信号从第三组输出通道13输入，输入信号的延迟时间小于450us，且输出通道开启关闭的最长时间为45ms，外部输入信号通过输入的逻辑状态控制电源中所有输出通道的输出状态；允许外部信号输入状态出现逻辑true到false的转换，输出状态由外部输入信号决定，当外部输入信号为true时，数字信号从第三组输出通道13远程抑制输出；外部输入信号为false时，正常输出。

数字io故障输出，第一组输出通道11、第二组输出通道12、第三组输出通道13都可以被设置为通用双向数字输入和输出，其内部引脚分别为pin1、pin2和pin3引脚。各引脚的数据位分配如下表：

故障输出功能使任何通道上的故障条件都能在数字io端口上产生故障保护信号。故障条件包括过电压、过电流、过温和抑制信号，其中，第一组输出通道11、第二组输出通道12用于故障输出，第三组输出通道13作为in输入：显示施加到引脚上的状态(二进制位0或1)。

所述第一组输出通道11、第二组输出通道12作为输出时，第三组输出通道13作为in输入引脚显示1则表示有故障信号，显示0则表示无故障信号。

(1)将io端口的极性设置为正极，工作正常情况时，输出显示为低电平。当故障发生时，in输入引脚处由0变为1，输出高电平，清除故障后，恢复为低电平；

(2)将io端口的极性设置为负极，工作正常情况时，输出显示为高电平。当故障发生时，in输入引脚处由0变为1，输出低电平，清除故障后，恢复为高电平。

第三方面，本实用新型还提供了另一可选实施例，通过相关的控制电路以支撑第一方面和第二方面所公开的技术方案的实现；

控制电路，包括：功耗可调低功率输出电路、抗干扰复位电路、高功率放大电路、串并联电路和数字io电路；

参考图7，所述功耗可调低功率输出电路，设有一功率器件q2,由稳压二极管和反相器组成，所述稳压二极管正极和负极两端具有产生电压差的d端和s端；所述反相器电连接控制电压差输出的压差控制电路；所述压差控制电路包括：分压滤波电路和功率控制电路，所述分压滤波电路由分压电阻r3和分压电阻r4并联连接滤波电容c6组成；所述功率控制电路具有一低功率放大三极管q1，所述滤波电容c6的一端电连接分压电阻r3与分压电阻r4之间的分压端，且另一端电连接低功率放大三极管q1的发射极，功率器件q2的d端电压流经分压电阻r4和r3，滤波电容c6将的大电压信号分压滤波后输送给低功率放大三极管进行功率放大，所述功率控制电路设有限流保护电阻r2和r19加载于低功率放大三极管±15v的供电端；

所述功耗可调低功率输出电路还设有一变压器p1，具有4条绕线端，其中，第一条绕线端与第四条绕线端组成一组大电压绕线端，且第二条绕线端与第三条绕线端组成另一组小电压绕线端；所述第一条绕线端与第二条绕线端同向连接第一继电器k1，且第三条绕线端与第四条绕线端同向连接第二继电器k2，且第一继电器k1与第二继电器k2分别通过并联连接二极管d1和二极管d2加载供电端；所述第一继电器k1输出端通过保险丝电连接整流桥的第二引脚端，所述整流桥将变压器输入的的交流信号转换为直流信号，且第二继电器k2输出端直连整流桥的第三引脚端，所述整流桥的第一引脚端、第四引脚端分别电连接功率输出端p2的第一输出端口和第二输出端口；d端产生的电压记为v1，s端产生的电压记为v2，q2工作在放大区，当功率输出端p2输出的电压为低电压时，即电压v2比较小时，q2的d端与s端的电压差为v1-v2，q2的功耗为p＝(v1-v2)*i，若此部分功耗过大，将转化为无用功，以热量的形式散发出去；

现在通过控制v1与v2的值进行调整功耗，实现功耗最低化，本实施例通过降低q2功耗的方法阐述说明本实用新型的技术方案的可行性；

通过控制v1的电压值，调整电压差的大小，从而降低q2的功耗；

具体的：当输出的电压v2比较大时，变压器的正向电压通过第一继电器k1走第一条绕线端，电路流向如下：第一条绕线端流经保险丝后流入整流桥的第二引脚端，从整流桥的第一引脚端流出，经过回路又通过整流桥的第四引脚端回流，并通过第三引脚端回流第二继电器k2的第四绕线端，形成完整的回路，所以当输出电压v2比较大的时候，将v1提高使得v1-v2电压差尽可能达到最小(v1-v2的电压差最理想的状态是接近零)，电压差小了从而使得功耗也减小了；

具体的：当输出的电压v2比较小时，变压器的正向电压通过第一继电器k1走第二条绕线端，电路流向如下：第二条绕线端流经保险丝后流入整流桥的第二引脚端，从整流桥的第一引脚端流出，经过回路又通过整流桥的第四引脚端回流，并通过第三引脚端回流第二继电器k2的第三绕线端，形成完整的回路，所以当输出电压v2比较小的时候，将v1减小，使得v1-v2电压差尽可能达到最小,v1-v2的电压差最理想的状态是接近零，电压差小了从而使得功耗也减小了。

参考图8(a)和图8(b)，所述抗干扰复位电路，包括：复位控制按键或复位控制引脚，所述复位控制按键或复位控制引脚输送复位信号给由电阻r7并联连接电容c1组成的第一级rc滤波电路初次滤波；所述抗干扰复位电路还包括同向级联连接的第一施密特反相触发器、第二施密特反相触发器，第一施密特反相触发器、第二施密特反相触发器对复位信号进行2次干扰处理；由保护器串联连接电阻r9组成的放电保护支路，该放电保护支路的两端并联连接与电阻r8的两端；所述电阻r8与电容c2组成第二级rc滤波电路；所述第二级rc滤波电路通过第三施密特反相触发器电连接复位反相器，该复位反相器输出端电连接mcu的复位引脚；

复位信号首先经过第一级rc滤波电路滤波后，由于复位信号没有经过处理，会掺杂有毛刺信号等干扰信号，且如果复位信号的电压过大，容易使得干扰信号波动幅度也增加，容易导致误触发的情况，通过第一施密特反相触发器和第二施密特反相触发器对干扰信号处理，减弱干扰信号的波动幅度，为了防止处理的复位信号中依旧惨遭有小幅度的干扰信号，再通过第二级rc滤波电路滤波，并且再通过第三施密特反相触发器再次对干扰信号处理，通过复位反相器输送给mcu的复位信号的抗干扰性得到显著的增强，与此同时，在处理干扰信号过程中，放电保护支路中的电阻r9远小于电阻r8，对静电干扰起到一定的保护；该电路有效的对复位信号中掺杂的毛刺信号、静电干扰信号等进行多次抗干扰处理，使得电路中的复位信号正常触发，及时存在干扰信号，但其幅度的变化也构不成触发条件，有效的解决了误触发现象。

参考图9，所述高功率放大电路具有一变压器，该变压器的两个输出端分别同向并联连接二极管d4和d5，且变压器通过中间的线圈接地；所述二极管d4和d5组成板桥整流，该整流输出端具有一由大容值的电解电容并联连接电阻组成并联滤波电路，所述并联滤波电路通过放大mos管输出信号，该放大mos管通过电阻连接一控制端，该控制端控制放大mos管两端的电压差，且该控制端还电连接一快速放电电路，所述快速放电电路由开关mos管串联连接一电阻组成，该快速放电电路的另一端通过电连接放大mos管的输出端辅助放电；

当变压器1端的电压高，2端的电压低时，电流只经过二极管d4输出，输出端到地，构成一个循环回路，整个电路一个周期的工作过程电流只流经过一个二极管d4；当变压器2端的电压高，1端的电压低时，电流只经过二极管d2输出，输出端到地，构成一个循环回路，整个电路一个周期的工作过程电流只流经过一个二极管d5，同样对于每个二极管的压降是ud，经过二极管的电流是id,则整流电路的功耗是ud*id,电路工作过程中的功耗得到有效的降低，比起常用电路，在元器件上的损耗减小为原来的一半；无论是变压器1端的电压高还是变压器2端的电压高，高电压通过控制端控制放大mos管两端的电压差，实现控制输出端的电压，当输出端的电压依旧过大时，需要通过快速放电电路对输出端的电压快速放电进行电压转换，通过控制端打开开关mos管，将输出端的电压通过快速放电电路和电阻r14两路同时进行放电到地，加速了电压的转换，且节省了整流电路的发热功耗。

参考图12，所述串并联电路，包括：

第一组输出通道11，包括通道1+端口和通道1-端口；

第二组输出通道12，包括通道2+端口和通道2-端口；

第三组输出通道13，包括通道3+端口和通道3-端口；

第四组输出通道14，包括通道4+端口和通道4-端口；

mcu，具有一p控制引脚，该p控制引脚通过第一驱动电路电连接第三继电器k6；

所述第一驱动电路设有一驱动三极管，该驱动三极管具有一基极，且该基极通过串联连接限流电阻r62电连接p控制引脚，所述驱动三极管还具有一集电极，该集电极输出端分为第一输出支路和第二输出支路两路输出支路，所述第一输出支路电连接第三继电器k6，且第二输出支路电连接第一继电器k4；所述mcu还具有一s控制引脚，该s控制引脚通过第二驱动电路电连接第二继电器k5；所述第一继电器k4、第二继电器k5和第三继电器k6均设有第一开关挡位、第二开关挡位和第三开关挡位；所述第一继电器k4的第一开关挡位电连接通道1+端口，且第一继电器k4的第二开关挡位断路，且第一继电器k4的第三开关挡位电连接通道2+端口；所述第二继电器k5的第一开关挡位电连接通道2+端口，且第二继电器k5的第二开关挡位断路，且第二继电器k5的第三开关挡位电连接通道1-端口；所述第三继电器k6的第一开关挡位电连接通道1-端口，且第三继电器k6的第二开关挡位断路，且第三继电器k6的第三开关挡位电连接通道2-端口；所述第一继电器k4、第二继电器k5和第三继电器k6的第二开关挡位均为选择开关挡位，该第二开关挡位可选择电连接第三开关挡位；所述mcu通过p控制引脚控制第一继电器k4和第三继电器k6；所述mcu通过s控制引脚单独控制第二继电器k5；当所述第一继电器k4、第二继电器k5和第三继电器k6的第二开关挡位均选择断路，则第一组输出通道11和第一组输出通道11额定输出电压和电流；

参考图11，当所述第一继电器k4的第二开关挡位选择电连接第三开关挡位，且所述第二继电器k5的第二开关挡位选择断路，且所述第三继电器k6的第二开关挡位选择电连接第三开关挡位，通道1+端口、通道2+端口与通道1-端口、通道2-端口形成并联输出电路；

参考图10，当所述第一继电器k4的第二开关挡位选择断路，且所述第二继电器k5的第二开关挡位选择电连接第三开关挡位，且所述第三继电器k6的第二开关挡位选择断路，通道2+端口串联连接通道1-端口，通道1+端口与通道2-端口形成串联输出电路。

串联输出电路输出的电流不变，且输出的电压等于两个额定输出电压之和；并联输出电路输出的电压不变，且输出的电流等于额定输出电流之和；

例如，第一组输出通道11和第一组输出通道11的最大额定输出的电压电流均为为32v/3a，若实际需求的电流为5a，则第一组输出通道11与第一组输出通道11的电流输出均不满足需求条件，此时选择并联输出电路，由于其最大输出的电压电流为32v/6a，所以可以实时调整第一组输出通道11和第一组输出通道11和输出电流为32v/3a与32v/2a或者32v/2a与32v/3a等电流之和为5a进行搭配使用；若实际需求的电压为60v，则第一组输出通道11与第一组输出通道11的电压输出均不满足需求条件，此时选择串联输出电路，由于其最大输出的电压电流为64v/3a，所以可以实时调整第一组输出通道11和第一组输出通道11和输出电压为25v/3a与25v/3a或者20v/3a与30v/2a等电压之和为50v进行搭配使用；通过并联输出电路实现了电流可选择性调整增大，且最大输出电流为第一组输出通道11与第一组输出通道11的电流输出值之和；通过串联输出电路实现了电压可选择性调整增大，且最大输出电压为第一组输出通道11与第一组输出通道11的电压输出值之和；mcu控制p控制引脚和s控制引脚分别通过第一驱动电路和第二驱动电路增加了电路在信号的驱动能力，对信号进行放大后使得各个继电器的第二开关挡位能够快速波动。

参考图13，所述数字io电路，具有一dio_in输入端口，该输入端口电连接单片机的gpio输入引脚，所述dio_in输入端口另一端电连接一反相器，该反相器通过由分压电阻r15串联连接分压电阻r16组成的分压电路与供电电路连接，所述供电电路设有一保护二极管，该保护二极管的管压降为0.2v，且供电电路的供电电源为5v；所述保护二极管电连接供电电源用于防止高压导入电源；所述反相器内置有滤波电路，对噪声信号具有抑制作用，且有效防止干扰信号导致误触发；

所述数字io电路还具有一dio_out输出端口，该输出端口电连接单片机的gpio输出引脚，所述dio_out输出端口另一端通过保护电阻r17电连接mos晶体管q8，该mos晶体管q8具有一漏极，所述mos晶体管q8通过漏极电连接肖特基二极管d7，且肖特基二极管d7的另一端通过电感l4电连接dio数字io接口22；所述dio数字io接口22用于外接设备，既可以作为输出接口也可以作为输入接口；所述肖特基二极管d2的压降低，能够保证dio数字io接口22在输出低电平的时候有比较小的电压；所述肖特基二极管d7与电感l4之间还电连接一电容c5和一tvs管，所述电容c5与电感l4组成lc滤波电路，所述tvs管用于吸收大电压，进行静电保护；

该数字io电路实现了单个端口既可以输入又可以输出的功能，且兼容了噪声拼比功能，dio_in输入端口与dio_out输出端口连接到单片机的gpio输入引脚和gpio输出引脚后，通过单片机将dio_in输入端口配置为输入功能，且将dio_out输出端口配置为输出功能；

当dio数字io接口22需要作为输入的时候，dio_out输出端口输出低电平，mos晶体管q8截止，电流通过dio数字io接口22流向为：流经电感l4→分压电阻r15→反相器u4→dio_in输入端口，dio数字io接口22输入低电平的时候，经过反相器u4反向，此时dio_in输入端口为高电平，dio数字io接口22输入高电平的时候，经过反相器u4反向，此时dio_in输入端口为低电平；且电流在dio数字io接口22流入时，会通过电容c5与电感l4组成lc滤波电路进行滤波，且tvs管会对输入的大电压吸收，进行静电保护；

当dio数字io接口22需要作为输出引脚的时候，dio_out输出端口输出高电平，mos晶体管q8导通，且肖特基二极管d7导通，此时dio数字io接口22输出为低电平；当dio_out输出端口输出低电平，mos晶体管q8截止，且肖特基二极管d7截止，此时dio数字io接口22输出为高电平；单片机控制电流流向为：dio_out输出端口→保护电阻r17→mos晶体管q8→肖特基二极管d7→电感l4→dio数字io接口22，可以通过使用不同压值的保护二极管来输出dio数字io接口22需要的电压值，由于本电路的保护二极管的管压降为0.2v，且供电电路的供电电源为5v，所以dio数字io接口22输出的电压为5v-0.2v＝4.8v；若使用的保护二极管的管压降为0.4v，且供电电路的供电电源依然为5v，所以dio数字io接口22输出的电压为5v-0.4v＝4.6v。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。