一种全量程高精度可编程直流电源装置的制作方法

1.本实用新型涉及可编程直流电源相关领域，具体涉及一种全量程高精度可编程直流电源装置。


背景技术：

2.在科技不断进步的今天，在航空航天设备的测试项目中，高精度输出、长时间连续稳定的带载工作逐渐成为对可编程直流电源装置的首要要求。测试过程中常常需要测试负载在电压、电流从零到最大的环境下的运行状态及运行的稳定性，随着量程的增大，可编程直流电源装置的输出误差也会随之增大，当电压、电流的量程跨度要求比较大时，通过一个可编程直流电源模块将不能满足全量程范围内的高精度输出，通常需要反复的手动更换不同规格的高精度可编程直流电源模块，才能满足测试要求，通常会造成测试的中断，对实验的连续性及精准性造成影响。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决可编程直流电源装置在电压电流量程范围跨度比较大时无法实现全量程范围内无间断的高精度输出的技术问题，现提供一种全量程高精度可编程直流电源装置，可以实现可编程直流电源在电压或电流量程范围跨度比较大时在全量程范围内自动无间断的高精度输出。
4.本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
5.一方面，本实用新型提供一种全量程高精度可编程直流电源装置，包括主控模块、主控按键模块、主控显示模块、主控供电模块、直流电源输出模组，所述主控模块与所述主控按键模块电连接，所述主控按键模块与所述主控显示模块电连接，所述主控模块、主控按键模块、主控显示模块与所述主控供电模块电连接，所述主控供电模块连接市电，所述主控模块与所述直流电源输出模组电连接，所述直流电源输出模组至少包括一个可以从起始量程开始高精度输出的直流电源输出模块，所述直流电源输出模块的输入端与市电连接，所述直流电源输出模块的输出端通过开关电路与负载电连接，所述开关电路与所述主控模块连接。
6.作为一种优选方案，所述直流电源输出模块设有控制电路，所述控制电路与主控模块连接，所述控制电路连接有用于电压、电流信号高精度输出的d/a转换器、用于电压、电流采样信号高精度回读的a/d转换器，所述a/d转换器分别与电压采样电路、电流采样电路连接。
7.作为一种优选实施方案，所述主控按键模块上连接有用于数字输入的数字输入键盘、用于功能转换的功能按键、用于关键参数设定的关键参数设定键、用于装置及按键工作状态指示的状态指示灯、可对关键参数设定值进行粗调和细调两级调节的飞梭旋钮。
8.作为一种优选实施方案，所述主控显示模块为电容性触控液晶显示模块。
9.作为一种优选方案，所述d/a转换器、a/d转换器优选24bits的转换器。
10.作为一种优选方案，所述直流电源输出模块还设有输入滤波电路、整流滤波电路、软启动电路、pfc电路、功率逆变电路、隔离变压器、输出整流电路、输出滤波电路，所述输入滤波电路连接所述整流滤波电路，所述整流滤波电路连接所述软启动电路，所述软启动电路与所述pfc电路、控制电路连接，所述pfc电路连接所述功率逆变电路，所述功率逆变电路与所述隔离变压器、控制电路连接，所述隔离变压器连接所述输出整流电路，所述输出整流电路连接所述输出滤波电路，所述输出滤波电路通过开关电路与负载连接，所述输入滤波电路与市电连接。
11.作为一种优选方案，所述直流电源输出模块还设有低压供电电路，所述低压供电电路与所述控制电路、pfc电路、功率逆变电路连接。
12.相较于现有技术，由于采用上述技术方案，本实用新型取得以下有益技术效果：
13.1)将输出量程按照输出精度要求进行分档，实现可编程直流电源在电压或电流量程范围跨度比较大时在全量程范围内自动无间断的高精度输出；
14.2)采用集中控制及单屏显示，触控与按键互联操作方便快捷；
15.3)装置硬件布置及软体控制拓展简单方便；
16.4)装置内部布置紧凑，外形简洁美观。
附图说明
17.图1为本实用新型提供的全量程高精度可编程直流电源装置的原理框图；
18.图2为本实用新型提供的全量程高精度可编程直流电源装置的操控装置示意图；
19.图3为本实用新型提供的直流电源输出模块的原理框图。
20.附图标记包括：
21.1、市电；2、主控模块；3、主控按键模块；4、主控显示模块；5、主控供电模块；6、直流电源输出模组；7、开关电路；8、负载；
22.31、数字输入键盘；32、功能按键；33、关键参数设定键；34、状态指示灯；35、飞梭旋钮；
23.61、直流电源输出模块；
24.611、控制电路；612、电压采样电路；613、电流采样电路；614、输入滤波电路；615、整流滤波电路；616、软启动电路；617、pfc电路；618、功率逆变电路；619、隔离变压器；620、输出整流电路；621、输出滤波电路；622、低压供电电路；
具体实施方式
25.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例进一步阐述本实用新型。
26.如图1所示：一种全量程高精度可编程直流电源装置，包括主控模块2、主控按键模块3、主控显示模块4、主控供电模块5、直流电源输出模组6，所述主控模块2与所述主控按键模块3电连接，所述主控按键模块3与所述主控显示模块4电连接，所述主控模块2、主控按键模块3、主控显示模块4与所述主控供电模块5电连接，所述主控供电模块5连接市电1，所述主控模块2与所述直流电源输出模组6电连接，所述直流电源输出模组6至少包括一个可以从起始量程开始高精度输出的直流电源输出模块61，所述直流电源输出模块61的输入端与
市电1连接，所述直流电源输出模块61的输出端通过开关电路7与负载8电连接，所述开关电路7与所述主控模块2连接。
27.如图3所示：作为一种优选方案，所述直流电源输出模块61设有控制电路611，所述控制电路611与主控模块2连接，所述控制电路611连接有用于电压、电流信号高精度输出的d/a转换器、用于电压、电流采样信号高精度回读的a/d转换器，所述a/d转换器分别与电压采样电路612、电流采样电路613连接。
28.如图2所示：作为一种优选实施方案，所述主控按键模块3上连接有用于数字输入的数字输入键盘31、用于功能转换的功能按键32、用于关键参数设定的关键参数设定键33、用于装置及按键工作状态指示的状态指示灯34、可对关键参数设定值进行粗调和细调两级调节的飞梭旋钮35；所述数字输入键盘31包括0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、clear键；所述功能按键32包括：用于输入确认的enter键、用作输出开关的output键、用于键盘与触控锁定的lock键、用于远程与本地切换的local键、用于报警解除、复位的alarm键、用于按键复合使用的shift复用键；所述关键参数设定键33包括用于电压设定的vset键、用于电流设定的iset键；所述状态指示灯34包括：shift复用键状态指示灯shift、本地状态指示灯local、远程控制状态指示灯remote、alarm键状态指示灯alarm、lock键状态指示灯lock、output键状态指示灯output。
29.如图1、2所示：作为一种优选实施方案，所述主控显示模块4为电容性触控液晶显示模块，主控显示模块4一方面用来接收通过主控按键模块3输入的指令数据及传送的输出结果并在显示界面中显示，另一方面采集通过主控显示模块4触控操作输入的指令数据，并将输出指令通过主控按键模块3传送给主控模块2，电容性触控液晶显示模块可使触控操作更加灵敏快捷。
30.作为一种优选方案，所述d/a转换器、a/d转换器优选24bits的转换器。
31.如图3所示：作为一种优选方案，所述直流电源输出模块61还设有输入滤波电路614、整流滤波电路615、软启动电路616、pfc电路617、功率逆变电路618、隔离变压器619、输出整流电路620、输出滤波电路621，所述输入滤波电路614连接所述整流滤波电路615，所述整流滤波电路615连接所述软启动电路616，所述软启动电路616与所述pfc电路617、控制电路611连接，所述pfc电路617连接所述功率逆变电路618，所述功率逆变电路618与所述隔离变压器619、控制电路611连接，所述隔离变压器619连接所述输出整流电路620，所述输出整流电路620连接所述输出滤波电路621，所述输出滤波电路621通过开关电路7与负载8连接，所述输入滤波电路614与市电1连接。所述输入滤波电路614用于去除emi干扰，所述整流滤波电路615将交流电转化为直流电，通过软启动启动直流电源输出模块61，控制电路611采用pwm驱动控制功率逆变电路618，经过隔离变压以后再将交流电转变成直流电，最后经过输出滤波电路621实现低纹波输出。
32.如图3所示：作为一种优选方案，所述直流电源输出模块61还设有低压供电电路622，所述低压供电电路622与所述控制电路611、pfc电路617、功率逆变电路618连接，电源启动后用于给控制电路611、pfc电路617、功率逆变电路618提供工作电压。
33.本实用新型提供的全量程高精度可编程直流电源装置在通电以后，主控模块读取预设的装置自身的修正参数；主控模块通过预设定时器定时循环读取通过主控显示模块和/或主控按键模块输入的输出设定值；主控模块对输出设定值进行数据分析处理，将输出
设定值按照装置自身的修正参数进行修正得出输出目标值，将输出目标值与预设的各直流电源输出模块的量程阈值比较，当输出设定值大于直流电源输出模块的量程最小值且小于等于所述直流电源输出模块的量程最大值时，即将输出指令发送给所述直流电源输出模块；直流电源输出模块接收到输出指令，对输出目标值进行分析运算处理后，向功率逆变电路发出输出指令，接收从输出端采集的电压、电流输出信号，并进行分析处理后得出实际输出值，将实际输出值与输出目标值进行比较，采用pid算法对电压、电流实际输出值进行补偿，直至电压、电流实际输出值无限接近输出目标值；主控模块将接收到的输出结果进行分析处理后传送给主控按键模块，主控按键模块将输出结果传送给主控显示模块进行显示。
34.综上所述可见：本实用新型提供的全量程高精度可编程直流电源装置将输出量程按照输出精度要求进行分档，实现可编程直流电源在电压或电流量程范围跨度比较大时在全量程范围内自动无间断的高精度输出；采用集成控制及显示，触控与按键互联操作方便快捷；装置硬件布置及软体控制拓展简单方便；装置内部布置紧凑，外形简洁美观。
35.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。