[實(shí)用新型]一種可調(diào)的小功率精密數(shù)字電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320576180.9
• 申請(qǐng)日: 2013-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN203465626U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐穎;黃鳳江;范維俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G05F1/46
• 分類號(hào): G05F1/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及小功率程控電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種可調(diào)的小功率精密數(shù)字電源。

背景技術(shù)

從電子技術(shù)開創(chuàng)之初，電源技術(shù)就隨之孕育而生，現(xiàn)在各行各業(yè)都用的十分普遍，且種類也是繁多，在這里我們主要討論的是10W以下的小功率可調(diào)程控電源，可調(diào)程控電源目前市場(chǎng)上普遍的都是帶旋鈕控制，數(shù)碼管顯示，利用大功率晶體管穩(wěn)壓技術(shù)的，主要的缺點(diǎn)就是旋鈕使用一段時(shí)間后，易磨損，導(dǎo)致穩(wěn)壓效果下降，輸出電壓不穩(wěn)定；數(shù)碼管的顯示位數(shù)有限，一般是采用三位半的數(shù)顯控制器，整體測(cè)量精度不高；大功率晶體管穩(wěn)壓技術(shù)存在效率低，特別是當(dāng)大電流輸出的時(shí)候，需要更大的散熱器，才能保證其正常工作，所以該設(shè)計(jì)技術(shù)存在能源浪費(fèi)等缺點(diǎn)，且不能和上位機(jī)做聯(lián)動(dòng)，這在自動(dòng)測(cè)試過程中非常不便，不利于提高測(cè)試效率和數(shù)據(jù)記錄。后來發(fā)展出現(xiàn)了單片機(jī)作為可調(diào)程控電源的控制器，但由于單片機(jī)內(nèi)部資源有限，所以還得額外增加外設(shè)，如AD/DA轉(zhuǎn)換器，且運(yùn)算能力和控制能力都稍弱，而這幾年最新發(fā)展起來的ARM技術(shù)，則CPU運(yùn)算速度快，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)空間大，集成了AD/DA等功能模塊，I/O端口資源豐富，控制靈活，電子負(fù)載是控制大功率場(chǎng)效用管的導(dǎo)通量,靠大功率場(chǎng)效應(yīng)管兩端承受壓降，耗散功率消耗電能，因此采用基于ARM控制芯片，電子負(fù)載技術(shù)的可調(diào)程控電源設(shè)計(jì)則可以達(dá)到功能更加完善、性能更加優(yōu)越、電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔，完全滿足既定的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是克服上述應(yīng)用上的不便，設(shè)計(jì)一種利用ARM控制器，場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載技術(shù)，能按上位機(jī)設(shè)定輸出電壓電流要求，執(zhí)行電源輸出電壓電流的可調(diào)程控電源。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型之目的的技術(shù)解決措施如下：

一種可調(diào)的小功率精密數(shù)字電源，包括機(jī)殼、面板，在機(jī)殼內(nèi)安裝有PC工控機(jī)1、ARM控制器2、場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載3、基準(zhǔn)源4；ARM控制器2包括CPU控制單元2.1、RS232接口單元2.2，場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載3包括場(chǎng)效應(yīng)管3.1、運(yùn)算放大器3.2、可調(diào)電壓源3.3；場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載3的可調(diào)電壓源3.3通過3線SPI串行總線與ARM控制器2上的CPU控制單元2.1連接、通過模擬電壓輸出總線與運(yùn)算放大器3.2連接，ARM控制器2上的CPU控制單元2.1通過RS232接口單元2.2與PC工控機(jī)1連接。

所述基于ARM和電子負(fù)載技術(shù)的可調(diào)程控電源的ARM控制器2的主控芯片采用LPC2136?ARM芯片。

所述基于ARM和電子負(fù)載技術(shù)的可調(diào)程控電源的場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載3場(chǎng)效應(yīng)管3.1采用IRF540芯片。

所述基于ARM和電子負(fù)載技術(shù)的可調(diào)程控電源的場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載3運(yùn)算放大器3.2采用OP07芯片。

所述基于ARM和電子負(fù)載技術(shù)的可調(diào)程控電源的場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載3可調(diào)電壓源3.3采用MAX532芯片，利用DA輸出為參考電壓乘以數(shù)值，改變數(shù)值則等于改變輸出電壓的原理做成高精度的可調(diào)電壓源。

本可調(diào)程控電源的系統(tǒng)工作原理主要是CPU控制單元通過RS232接口接收在上位工控機(jī)編寫的電源輸出特征信息，解析成電源輸出執(zhí)行指令，然后讀取電源輸出電壓值，和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，調(diào)整，提示是否已完成設(shè)定輸出。同時(shí)不斷測(cè)量輸出電流的電流值，并送上位機(jī)顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本測(cè)試儀的優(yōu)點(diǎn)及積極效果在于采用了ARM芯片和場(chǎng)效應(yīng)管作為電子負(fù)載的的低導(dǎo)通電阻，運(yùn)放的低溫漂高精度，DA轉(zhuǎn)換器的高分辨率，利用ARM有較強(qiáng)的運(yùn)算能力，能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的處理和傳輸，滿足了上位機(jī)與測(cè)試儀間的通信聯(lián)系；場(chǎng)效應(yīng)管作為電子負(fù)載設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)潔，可靠性高，在上位機(jī)上Windows界面下編寫電源輸出特征信息，操作直觀、簡(jiǎn)單，攜帶方便，滿足野外實(shí)際的操作需要。

附圖說明

圖1是本新型所述的電路原理框圖示意圖；

圖2是本新型所述ARM控制器與場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載結(jié)構(gòu)框圖示意圖；

圖3是本新型所述ARM控制器電路圖；

圖4是本新型所述場(chǎng)效應(yīng)管電子負(fù)載其中一路電路圖；

圖5是本新型所述的可調(diào)程控電源實(shí)施例面板示意圖。

具體實(shí)施方式