[發(fā)明專利]便攜式智能監(jiān)測電源及監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310743314.6
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103647455A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 王中鮮;陳紅;魏永庚;王海峰
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;G01R31/40
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發(fā)明涉及一種便攜式智能監(jiān)測電源及監(jiān)測方法。

背景技術：

現(xiàn)有的開關電源具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點，但根據(jù)現(xiàn)有文獻可知，高頻變壓器設計方法不夠完善，而且鮮有監(jiān)測功能，不便于用戶實時監(jiān)測電源的運行狀態(tài)。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的是提供一種便攜式智能監(jiān)測電源及監(jiān)測方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)：

一種便攜式智能監(jiān)測電源，其組成包括:與220V交流輸入連接的整流濾波電路，所述的整流濾波電路與RCD鉗位電路連接，所述的RCD鉗位電路與高頻變壓器連接，所述的高頻變壓器與帶濾波的三路直流輸出連接，所述的帶濾波的三路直流輸出分別與帶反饋調節(jié)的PWM控制及驅動電路、分壓采樣電路、過流保護電路連接，所述的PWM控制及驅動電路與所述的高頻變壓器連接，所述的過流保護電路與PIC控制器連接，所述的PIC控制器分別與所述的分壓采樣電路、連接所述的220V交流輸入的光電耦合器、LCD顯示屏連接。

所述的便攜式智能監(jiān)測電源，所述的LCD顯示屏采用LCD12864，所述的PIC控制器自帶A/D轉換模塊。

一種便攜式智能監(jiān)測電源的監(jiān)測方法，電源主體回路以反激式拓撲結構為電源主體，選用電流控制型脈寬調制芯片驅動開關管，經高頻變壓器耦合，進而輸出3路直流電壓；檢測電路通過光電耦合器對輸入交流電壓、電流進行采樣，輸出低壓側通過電阻分壓法對3路電壓進行檢測，選用自帶A/D轉換模塊的單片機PIC對采樣信號進行運算、處理，并通過LCD12864顯示電源的輸入電壓、輸入電流、輸入功率、輸出電壓、輸出電流、輸出功率、效率參數(shù)；然后，采用Saber、Proteus軟件分別對電源主體回路和監(jiān)測電路進行仿真，觀測電路的輸出與LCD顯示結果后可知，3路直流電壓輸出分別為+5V、+12V、-15V，而且LCD顯示結果與3路輸出結果一致，證實了本裝置的準確性；最后，通過搭建硬件電路和測試，證實了本裝置的可行性。

所述的便攜式智能監(jiān)測電源的監(jiān)測方法，主電路采用帶隔離變壓器的反激式結構，通過一個開關元器單向的去驅動高頻脈沖變壓器，當開關管導通并驅動高頻脈沖變壓器原邊時，變壓器副邊不給負載供電，當功率開關管關斷時，儲存的能量通過隔離變壓器或電感向負載端釋放，當開關管下一次導通時，就停止向負載側提供能量。

所述的便攜式智能監(jiān)測電源的監(jiān)測方法，輸入電壓、電流的采樣通過檢測電阻進行采樣，并通過光電耦合器對其進行隔離；輸出電壓通過電阻對其進行分壓采樣，輸出電流則通過轉換成電壓的形式進行采樣；檢測后的信號分別送給單片機的A/D轉換端口，經過單片機的運算處理，并通過LCD12864顯示屏把此電源的運行狀態(tài)進行實時的刷新顯示；電流采樣檢測電路，當4～20mA電流流過100歐采樣電阻R1時，在R1的兩端產生0.4～2V的電壓差，則，

。

所述的便攜式智能監(jiān)測電源的監(jiān)測方法，系統(tǒng)開機進入初始化狀態(tài)，包含對各I?/O口的定義、程序中的所用到參數(shù)的設置和初始化；單片機的初始化結束后，進入模塊的初始化，包含A/D轉換模塊和LCD12864液晶的初始化；初始化結束后，系統(tǒng)開啟A/D模塊轉換對各個采樣點的電壓進行數(shù)據(jù)采樣，并對采樣結果進行數(shù)字濾波，濾波處理后的數(shù)據(jù)經運算、處理送給液晶進行顯示，程序運行完一次后又回到初始化后的狀態(tài)。

有益效果：

1.本發(fā)明結合了Saber和Proteus仿真軟件分別對電源電路和顯示電路進行仿真，根據(jù)仿真結果修正設計方案，便于后期硬件電路實現(xiàn)；本發(fā)明的高頻變壓器設計方法完善，完成電源主電路、高頻變壓器、箝位電路、控制電路、輸出濾波電路，以及檢測電路和輸出顯示電路的設計；本發(fā)明輸出三路具有隔離功能的電壓，而且可以實時監(jiān)測并顯示電源運行狀況；本發(fā)明體積小，成本低，便于攜帶和使用。