一种稳定可靠的直流电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电学领域，具体的是涉及一种直流电源。
【背景技术】
[0002]数控可调电源是指可以通过程序对输出电压、输出电流在一定的范围内进行配置的电源。通过程序配置，数控可调电源可以被配置为恒压源或者恒流源。配置为恒压源时，电源输出电压恒定，最大输出电流可被程序控制；配置为恒流源时，电源输出电流恒定，最大输出电压可被程序控制。因为使用灵活、适应性高，数控可调电源在工业测试以及各类实验室中具有广泛的应用。数控可调电源常见的方案有两种，一种是线性电源的方案，另一种是开关电源的方案。目前市面上常见的数控可调电源采用线性电源的方案。采用线性电源方案的数控可调电源虽然输出纹波小、成本相对较低，但是其输出电流有限、效率低、发热量大、体积大、重量大。
【发明内容】
[0003]本发明就是针对上述问题，提供一种低成本、易于调试的一种数控可调直流电源电流输出大、效率高、并且不易发热、体积小、重量轻的一种稳定可靠的直流电源。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括稳压保护电路、控制器、变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器、存储元件和PMM生成电路，其特征在于:所述的稳压保护电路连接控制器的输入端口，控制器的输出锻炼连接变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器；变频器和整流电路连接存储元件，电桥和放大器连接PMM生成电路。
[0005]作为本发明的一种优选方案，所述的控制器为AT89S52单片机。
[0006]本发明有益效果。
[0007]本发明公开了一种低成本、易于调试的基于开关电源方案的数控可调电源，解决了传统的数控可调开关电源成本较高、不易调试等问题，可以满足一般的工业测试以及实验室应用的需求。不仅具有较大的输出范围，而且体积小巧易于携带。系统调试简单，具有较强的实用性。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0009]如图所示，本发明包括稳压保护电路、控制器、变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器、存储元件和PMM生成电路，其特征在于:所述的稳压保护电路连接控制器的输入端口，控制器的输出锻炼连接变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器；变频器和整流电路连接存储元件，电桥和放大器连接PMM生成电路。
[0010]作为本发明的一种优选方案，所述的控制器为AT89S52单片机。
[0011]数控可调开关电源由4大部分组成:电压控制电路、电流控制电路、PffM生成电路以及降压型开关电源电路。其中电压控制电路将外部的控制信号与输出电压的反馈量做作比较，输出给PWM生成电路，用以驱动后级降压型开关电源电路产生与设定电压相同的电压。同样的，电流控制电路将外部的控制信号与输出电流的反馈量作比较，输出给PWM生成电路，用以驱动后级降压型开关电源电路产生与设定电流相同的电流。反馈及PWM生成电路通过接收电压控制电路以及电流控制电路的输入，给降压型开关电源电路提供满足设定电压以及设定电流的PWM波形。降压型开关电源电路通过BUCK拓扑，实现了最高100V输入,最大5A输出的降压型电路。
[0012]数控可调电源的输入电源为220V/50HZ市电经过Flyback电路得到的+60V/1.5A以及±12V/0.3A。数控可调电源的设计目标为0-50V、0-5A数控可调，输出电压低于输入电压，因此主电路采用BUCK拓扑。通过输出端的输出电压以及输出电流的反馈，控制BUCK电路中驱动MOS管的PffM波的占空比，从而达到将输出电压与输出电流控制在设定值的目的。因此，数控可调电源共分为电压控制电路、电流控制电路、PWM生成电路以及降压型开关电源电路4部分。
[0013]理想的开关电源的效率为100%，可实际的开关电源效率永远不可能到100%，其中MOS管的导通电阻便是损耗来源之一。MOS管完全导通之后的电阻一般较小，但功率MOS —般栅极电容较大，Vgs改变时需要较长的充放电时间。较长的充放电时间意味着MOS管有较长的时间工作在导通电阻较大的放大区，导致MOS管发热严重。为了尽可能的减小工作在放大区的时间，加快栅极的充放电，使用Q701与Q702组成了推挽电路，足够大的驱动电流可以保证开关时间在几十纳秒之内。
[0014]在器件选型方面，因为按照输入电压100V的指标进行设计，所以Q701、Q702、Q704都要选择VCEO不小于100V的晶体管2N5401以及2N5551。Q702选择VDSS绝对值不小于100V、导通电阻尽可能小、ID大于5A且具有足够散热能力封装的PMOS管IRF5210。D703选择IAF不小于5A、导通压降较小且具有足够散热能力封装的二极管SP20150。L701选择150mH/10A的环形电感。C702选择100uF的电解电容。
[0015]因此可以看出，VolCtrl以及CurCtrl引脚至少有一个处于恒定的高电平状态。VolCtrl处于恒定的高电平状态时，电源工作在恒流源模式；CurCtrl处于恒定的高电平状态时，电源工作在恒压源模式。两种模式下，处于非恒定高电平的引脚电平变高会引起输出电压的增高；而非恒定高电平的引脚电平变低会引起输出电压变低。从而引起输出电压或者输出电流的变化。
【主权项】
1.一种稳定可靠的直流电源，包括稳压保护电路、控制器、变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器、存储元件和PMM生成电路，其特征在于:所述的稳压保护电路连接控制器的输入端口，控制器的输出锻炼连接变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器；变频器和整流电路连接存储元件，电桥和放大器连接PMM生成电路。2.根据权利要求1所述一种稳定可靠的直流电源，其特征在于:所述的控制器为AT89S52单片机。
【专利摘要】一种稳定可靠的直流电源属于电学领域，具体的是涉及一种直流电源。本发明提供低成本、易于调试的数控可调直流电源电流输出大、效率高、并且不易发热、体积小、重量轻的一种稳定可靠的直流电源。本发明包括稳压保护电路、控制器、变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器、存储元件和PMM生成电路，其特征在于：所述的稳压保护电路连接控制器的输入端口，控制器的输出锻炼连接变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器；变频器和整流电路连接存储元件，电桥和放大器连接PMM生成电路。
【IPC分类】H02M3/156
【公开号】CN105591543
【申请号】CN201410624980
【发明人】赵俭
【申请人】赵俭
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年11月6日