[實用新型]數控開關穩壓電源

有效

• 申請號: 201220316512.5
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN202677240U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 何澤驊
• 申請（專利權）人: 何澤驊
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

技術領域

本實用新型涉及一種電源，尤其是一種數控開關穩壓電源。

背景技術

穩壓電源是常用的電子設備，能保證電網電壓波動或負載發生變化時，輸出穩定的電壓。

現有的常規的數控開關穩壓電源，一般采用控制數控電位器改變電阻來改變輸出電壓的方式，如圖1所示，為現有的數控開關穩壓電源，市電通過濾波整流電路后得到波動較大的直流電，電壓變換電路將高壓直流電轉換為期望得到的直流電壓對直流負載供電，可通過按鍵顯示等對輸出電壓進行預設，單片機將輸出電壓運算為反饋電阻值從而輸出控制點好控制數字電位器電阻值改變為計算值，進而改變控制電路反饋端電壓，控制電路將反饋電壓與基準電壓進行比較，改變PWM波形的占空比，完成輸出電壓的調整，其中光耦隔離實現了電路輸入/輸出端隔離，使輸出端對地較低電位從而保證輸出直流電壓負極對人體安全。

上述這種數控開關電源，數控電位器電路簡單但是容易損壞，PWM控制受限于單片機工作速度，電路響應過慢，如果采用高速器件則會導致成本上升；交流-直流的轉換需要運算放大器對輸入輸出電壓進行調節，由此會帶來不必要的噪聲和誤差，以及成本的上升。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電路結構簡單，可靠，變換效率高的數控開關穩壓電源。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種數控開關穩壓電源，包括降壓電路，兩端分別連接所述降壓電路的輸出端和負載的LC濾波器，其特征在于，還包括用于反饋的電阻網絡、DAC和調節所述DAC的輸出端電壓的微控制單元，所述電阻網絡內的三端分別連接到所述LC濾波器的輸出電壓端、所述降壓電路的帶有反饋端的可調輸出降壓電源芯片內的通用誤差放大器反向節點和所述DAC的輸出端從而構成反饋網絡。

所述電阻網絡包括第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一電阻一端接地，另一端連接到所述可調輸出降壓電源芯片內的通用誤差放大器反向節點；所述第二電阻一端連接到所述可調輸出降壓電源芯片內的通用誤差放大器反向節點，另一端連接到所述DAC的輸出端；所述第三電阻一端連接到所述可調輸出降壓電源芯片內的通用誤差放大器反向節點，另一端連接到所述LC濾波器的輸出電壓端，所述DAC的輸出端電壓高于所述通用誤差放大器反向節點電壓，微控制單元的控制信號以誤差信號的方式進入到降壓電路，電路響應快且穩定。

所述微控制單元采用Arduino平臺，由于Arduino平臺的高度開放性，可以降低軟件開發周期，降低成本。

還包括人機交互界面，所述人機交互界面包括對所述微控制單元輸入指令的4×3的矩陣鍵盤和顯示電壓的LCD，所述矩陣鍵盤上設置有十個數字按鍵和兩個步進按鍵，從而通過按鍵輸入設置預置電壓，并且可在LCD上顯示預置電壓與實時電壓。

作為整流濾波電路的所述LC濾波器，包括濾波電容和電感，所述濾波電容的一端連接到所述降壓電路的芯片的啟動引腳，另一端連接到所述電感的一端，所述電感的另一端為所述輸出電壓端。

優選的，所述電感為由坡莫合金制作的高頻罐裝一體化貼片電感，所述濾波電容為小容量并聯的超低內阻的貼片鉭電容，可以減小輸出電壓波紋。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：采用電阻網絡代替運算放大器，微控制單元不參與電路的反饋，它的控制信號只是以誤差信號的方式進入主降壓電路，而且數控調壓方式利用了DAC控制變壓芯片，這樣更利于電路的穩定；采用基于開源硬件平臺Arduino為微控制核心的微控制單元，使得整個開關電源電路簡單、可靠、變換效率高。

附圖說明

圖1為現有技術的穩壓電源系統框圖；

圖2為本實用新型的穩壓電源系統框圖；

圖3為本實用新型的降壓電路圖；

圖4為本實用新型的電阻網絡電路圖；

圖5為本實用新型的穩壓電源控制流程圖；

圖6為本實用新型的電源滿載輸出電壓波紋圖；

圖7為本實用新型的穩壓電源效率與負載電流之間的曲線關系圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。