[發明專利]數控直流電壓源

有效

• 申請號: 201210018433.0
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN103218004A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 徐春雨;楊海鋼;胡凱;曾憲理;王德利
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G05F1/573
• 分類號: G05F1/573
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種數控直流電壓源，其特征在于，包括：控制模塊、轉發模塊、D/A轉換模塊和功率運放模塊，其中：

控制模塊，用于產生第一數字信號V_in1，并將所述第一數字信號V_in1發送至所述轉發模塊；

轉發模塊，與所述控制模塊相連接，用于將所述第一數字信號V_in1轉發至D/A轉換模塊；

D/A轉換模塊，其輸入端與所述轉發模塊相連接，用于將所述第一數字信號V_in1轉換為模擬電壓VIS；

功率運放模塊，其第一輸入端與所述D/A轉換模塊的第一輸出端相連接，其輸出端連接所述數控直流電壓源的輸出端，用于輸出所述第一數字信號V_in1對應的輸出電壓V_O。

2.根據權利要求1所述的數控直流電壓源，其特征在于，還包括：采樣模塊，該采樣模塊通過轉發模塊與所述控制模塊相連接，其中：

所述控制模塊，包括：存儲單元、電路選擇單元和計算單元；其中：

所述存儲單元，用于預存所述采樣模塊中電壓采樣單元的m組電壓采樣電路的電壓范圍區間及其對應的電壓采樣系數，所述m≥1；

所述選擇單元，用于根據預設的輸出電壓值V_Oset所在的電壓范圍區間選擇對應的1組電壓采樣電路，并將該電壓采樣電路的序號通過所述轉發模塊發送至所述采樣模塊；

所述計算單元，用于計算(-V_Oset×q_i)的值，其中q_i為被選擇的電壓采樣電路對應的電壓采樣系數，并將其轉化為第一數字信號V_in1后通過轉發模塊發送至D/A轉換模塊，所述1≤i≤m；

所述采樣模塊，包括：電壓采樣單元和第一控制單元；其中：

所述電壓采樣單元，其控制端與所述第一控制單元相連接，其輸入端與所述數控直流電壓源的負載相連接，其輸出端與所述功率運放模塊的第二輸入端相連接，包括：并聯的m組電壓采樣電路；

所述第一控制單元，與所述轉發模塊相連接，用于根據所述電壓采樣電路的序號連通相應的電壓采樣電路，同時斷開除該電壓采樣電路之外的電壓采樣電路。

3.根據權利要求2所述的數控直流電壓源，其特征在于，所述采樣模塊，所述電壓采樣單元中每一組電壓采樣電路G_i包括：

運算子單元，用于實現數控直流電壓源的輸出電壓V_O與該組電壓采樣電路對應的電壓采樣系數q_i的乘積運算；及

開關子單元，與所述運算子單元串聯，用于在所述第一控制單元的控制下，實現本組電壓采樣電路的連通與斷開。

4.根據權利要求3所述的數控直流電壓源，其特征在于，對于所述每一組電壓采樣電路G_i，所述電壓范圍區間和電壓采樣系數的關系為：電壓范圍區間乘以電壓采樣系數所得的電壓范圍區間要在D/A轉換模塊的工作電壓范圍區間內。

5.根據權利要求4所述的數控直流電壓源，其特征在于，還包括：電流檔位選擇模塊，位于所述功率運放模塊和所述數控直流電壓源的負載之間，其中：

所述控制模塊中：

所述存儲單元，還用于預存所述電流檔位選擇模塊中并聯的n組電流檔位選擇電路的電流范圍區間；

所述選擇單元，還用于根據預設的輸出限流值I_Lset和所述存儲單元中的電流范圍區間選擇對應的1組電流檔位選擇電路，并將該組電流檔位選擇電路的序號通過轉發模塊發送至所述電流檔位選擇模塊；所述電流檔位選擇模塊，包括：第二控制單元和檔位選擇單元，其中：

所述檔位選擇單元，其控制端與所述第二控制單元相連接，其輸入端與所述功率運放模塊的輸出端相連接，其輸出端與數控直流電壓源的負載相連接，包括：并聯的n組電流檔位選擇電路，所述n≥1；

第二控制單元，與所述轉發模塊相連接，用于將電流檔位選擇電路的序號對應的電流檔位選擇電路連通，將其他電流檔位選擇電路斷開。