一种可调恒压恒流电源的制作方法_2

文档序号:8982248阅读:来源:国知局
分压网络和电流反馈网络的参数均可使用电压电流取样模块改变,从而实现电压电流可调。
[0031]所述的5V开关降压模块同样使用同步型的Buck拓扑,提供了一个5V的恒压电源,最大输出3A电流,因为5V电压源是各种环境下均被广泛使用的电源,故该电压源除了给系统的电压电流取样模块,OLED显示模块供电,还引出以供外部使用。
[0032]所述的电压电流调节模块,使用电位器来调节电阻阻值,改变电压反馈网络的反馈电阻值来改变输出电压,改变电流反馈网络的比较电压来改变输出电流,实现电压电流可调。
[0033]所述的电压电流取样模块,使用电阻分压网络来取样输出电压,给OLED显示模块提供输出的电压信息,使用电流取样电阻来取样输出电流,但由于取样到的信号过于微弱,为了提高精度,使用了程控放大器来放大取样信号,然后送给OLED模块进行输出电流采样。
[0034]所述的变压器使用24V、200W单输出工频变压器,为整个系统的工作提供能源。
[0035]所述的整流滤波模块使用二极管桥进行全桥整流,使用型CLC滤波网络进行滤波,为后级电路提供稳定的直流电源。
[0036]所述的OLED显示模块从电压电流取样模块获取到电压电流信息,进行处理,译码后送至OLED屏幕进行显示。
[0037]本实用新型的第一优选方案为,所述受控开关降压模块,使用Linear公司的LT3741恒压恒流同步Buck控制器,其降压拓扑为全N沟道MOS管驱动,大幅减小了发热,使之可以输出大电压大电流,并且在任何电压/电流下均可实现恒压恒流操作。开关频率设定为300KHz,显著的减小了外部滤波电感的电感量和电容的电容值,减小了电源的体积和重量。
[0038]本实用新型的第二优选方案为,所述受控开关降压模块,其中Buck功率级的上桥臂使用AOSMD公司的A0D4184N沟道MOS管,导通电阻8毫欧,耐压40V,最大电流50A,下桥臂使用AOSMD公司的A0D438N沟道MOS管,导通电阻3.5毫欧,耐压30V,最大电流85A,通过使用全N沟道MOS管,可以大幅减小开关过程中的开关损耗与导通损耗,减小了发热量,提高了降压效率,使电源可以输出20V电压与1A电流。
[0039]本实用新型的第三优选方案为,所述5V开关降压模块使用TexasInstrument公司的TPS54335同步型Buck开关稳压器,自身集成了开关MOS管,在使用中只需要配置外部电感电容及电压反馈电阻,即可以在7V至28V的输入电压下提供5V 3A的输出,并且减小了体积。
[0040]本实用新型的第四优选方案为,所述电压电流取样模块,使用TexasInstrument公司的INA169轨至轨程控放大器,可设定20倍,50倍,100倍的放大倍数,并且它的轨至轨特性可以从电源正极侧进行电流取样,非常适合用作电流取样信号的放大。
[0041]本实用新型的第五优选方案为,所述OLED显示模块,使用Univis1n公司的UG-2864HSWEG01,为0.96寸12864白色OLED自发光屏,使用时不需要外部背光,并且由于其自发光特性,对比度非常高,可在阳光下查看,可视角度可达170°,最大工作电流28.9mA,减小了显示模块本身的耗电。
[0042]本实用新型的工作原理为:装置上电后,交流电通过变压器模块变换成低压交流电,低压交流电通过整流滤波模块变成低压直流电,低压直流电分为两路,其中一路进入5V开关降压模块,产生5V直流电,给电压电流取样模块与OLED显示模块供电,并且作为一路输出,经过电压电流取样模块给外部设备供电,另一路进入受控开关降压模块,受控开关降压模块接受电压电流调节模块的控制参数,启动时输出电压先从OV开始,在200ms内逐渐增大,在增大过程中不断检测电压电流,如果电压/电流任一项达到电压电流调节模块的设定值,则停止增大电压;在稳态状态下,如果模块工作在恒压模式时负载增大,使输出电流超过设定电流值时,模块会将工作模式切换至恒流模式,降低工作电压直至输出电流不大于设定电流;如果模块工作在恒流模式时负载减小,使输出电流小于设定电流值时,模块会尝试提高输出电压,试图使电流重新达到设定电流值,如果输出电压升高到设定电压时电流仍未达到设定值,则模块工作状态切换回恒压模式,输出设定电压。受控降压模块输出的直流电经过电压电流取样模块接至外部负载。电压电流取样模块使用电阻分压网络来取样输出电压,使用电流取样电阻经程控放大器来取样输出电流,然后将取样的电压电流信号送给OLED模块。OLED模块将取样的电压电流信号量化处理后,送至OLED屏幕进行显示。
[0043]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。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种可调恒压恒流电源,其特征在于:其包括:整流滤波模块、受控开关降压模块、5V开关降压模块、电压电流调节模块、电压电流取样模块、OLED显示模块,所述整流滤波模块通过变压器连接于市电,整流滤波模块上连接有受控开关降压模块、5V开关降压模块,受控开关降压模块、5V开关降压模块上连接有电压电流取样模块,受控开关降压模块上连接有电压电流调节模块。2.根据权利要求1所述的一种可调恒压恒流电源,其特征在于:所述电压电流取样模块上连接有OLED显示模块、可调输出接口、USB输出接口。3.根据权利要求1所述的一种可调恒压恒流电源,其特征在于:所述的变压器使用24V、200W单输出工频变压器,为整个系统的工作提供能源。4.根据权利要求1所述的一种可调恒压恒流电源,其特征在于:所述的整流滤波模块使用二极管桥进行全桥整流,使用π型CLC滤波网络进行滤波,为后级电路提供稳定的直流电源。5.根据权利要求1所述的一种可调恒压恒流电源,其特征在于:所述受控开关降压模块包括恒压恒流同步Buck控制器。6.根据权利要求1所述的一种可调恒压恒流电源,其特征在于:所述OLED显示模块为0.96寸12864白色OLED自发光屏。
【专利摘要】本实用新型提供一种可调恒压恒流电源,其特征在于:其包括:整流滤波模块、受控开关降压模块、5V开关降压模块、电压电流调节模块、电压电流取样模块、OLED显示模块,所述整流滤波模块通过变压器连接于市电,整流滤波模块上连接有受控开关降压模块、5V开关降压模块,受控开关降压模块、5V开关降压模块上连接有电压电流取样模块,受控开关降压模块上连接有电压电流调节模块。本实用新型使用恒压恒流降压两种控制方法,使电源不仅能够恒压输出,还可以恒流输出,并且可在这两种模式下自动切换。
【IPC分类】H02M3/156
【公开号】CN204633601
【申请号】CN201520194725
【发明人】王冠凌, 江柳, 董子汉, 桂丽媛, 李翔, 高磊, 陈强
【申请人】安徽工程大学, 江柳
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月1日
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