[實用新型]一種具有自動調節功能的電源模塊

有效

• 申請號: 201220633013.9
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN202870561U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 朱向冰;吳杰;郝文良;馬旭東;陳瑾
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電源模塊，尤其涉及一種采用單片機，并自動調節輸出電壓和電流的電源模塊。

背景技術

隨著電子產品的不斷涌現，電子產品對電源電路的要求越來越嚴格，設備的小型化和低成本化使電源電路向輕、薄和智能化方向發展，電源電路是各種電子設備的重要電路。然而現有的產品技術中都有不足之處，大多數電源模塊的輸出電壓是固定的，或者輸出電流是固定的，但一些設備中要求電源電路隨著負載的情況或環境的情況不斷調整輸出電壓與電流；另一方面，有多種不同負載需要電源以不同方式改變電壓或電流。現有的電源電路難以滿足自動調節的技術難題。為解決自動調節問題，需要針對每一種負載的情況設計電路。

對于不同的負載，每次都要根據負載的情況重新設計電路，增加硬件的開發周期，迫切需要一種電路能方便的適應不同的負載，以縮短開發周期，減少開發成本。

因此，需要克服以上技術缺陷，設計一種適應不同負載的電路。

發明內容

為了克服上述技術缺點，本實用新型提供一種具有自動調節功能的電源模塊。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：該電源模塊包括調節電路、單片機供電電源、單片機、采樣電路以及外部控制單元，單片機供電電源與單片機電連接，采樣電路與單片機電連接，采樣電路與調節電路的輸出端電連接，外部控制單元與單片機電連接，單片機與調節電路的控制端電連接。單片機選用AVR的單片機，調節電路包含TPS40000系列的集成塊。

單片機供電電源給單片機供電。輸入電能經由調節電路后得到輸出電壓與輸出電流，采樣電路從調節電路輸出端取得電壓信號或電流信號傳給單片機，單片機通過外部控制單元采集環境信號、手工調節信號以及其他控制信號進行運算，反饋給調節電路，調節電路根據反饋信號，調節輸出電流和電壓。

本實用新型的有益效果是：該電源模塊能根據不同的負載，不同的環境情況，改變單片機參數，控制調節電路輸出的電壓與電流，克服了現階段電源只能恒壓或恒流工作的缺點；同時對于不同的負載大大地簡化了硬件設計，縮短了設計周期。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理結構框圖，其中：1、調節電路，2、單片機供電電源，3、單片機，4、外部控制單元，5、采樣電路。

圖2為本實用新型一個實施例的控制電路原理圖。

圖3為本實施例單片機供電電源原理圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型實施例做進一步的詳細說明。

在圖1中，電能從左側輸入，右側輸出。該電源模塊包括調節電路、單片機供電電源、單片機、采樣電路以及外部控制單元。單片機供電電源與單片機電連接，采樣電路與單片機電連接，采樣電路與調節電路的輸出端電連接，外部控制單元與單片機電連接，單片機與調節電路的控制端電連接。

單片機供電電源給單片機供電。輸入電能經由調節電路后得到輸出電壓與輸出電流，采樣電路從調節電路輸出端取得電壓信號和電流信號傳給單片機，單片機通過外部控制單元采集環境信號、手工調節信號以及其他控制信號進行運算，反饋給調節電路，給調節電路提供精確的控制信號，從而對調節電路的工作過程進行精確控制，使系統的性能得到提高。調壓電路根據反饋信號，調節輸出電流和電壓。

在圖2所示實例中，調節電路由U1、功率MOSFET等構成。U1是TPS40304，是調節電路的核心，該芯片提供了各種可編程功能，包括軟啟動設計、過電流保護、環路補償，該芯片的2號引腳是軟啟動編程引腳，連接到GND的電容CSS為軟啟動提供時間延遲。相比傳統的普通的整流二極管，導通電阻低的MOSFET整流管壓降低，在低壓大電流場合，可以降低損耗，大大的提高了電源的效率。

單片機用U3表示，采用的是AVR單片機，AVR單片機具有多個AD接口，該單片機的VCC引腳接3V電壓V3V。

采樣電路由U2、R3、R4、RR1和RR2構成。U2是MAX9934電流檢測放大器，MAX9934的RS+和RS-引腳接在R3的兩端，該芯片的OUT引腳的輸出電流通過電阻R4產生輸出電壓，該輸出電壓與R3兩端的電壓成正比，反應了負載電流，該電壓由AVR單片機采樣。從電阻RR1和RR2的中間取得電壓信號傳給AVR單片機的一個AD引腳，由單片機采樣，檢測輸出電壓。

外部控制單元是由R5和R6構成。AVR單片機的VCC引腳和GND中間聯接電阻R5和一個可調電阻R6，從R5和R6的中間引出一根線連接到AVR單片機的另一個AD引腳，這樣就可以使單片機采集手工調節信號。