[發明專利]一種基于計算機通信技術設計的供電系統

在審

• 申請號: 201810031290.4
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN107911012A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 胡英;譚肇;周勇
• 申請（專利權）人: 成都互聚科技有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02M7/219;H02M1/32;H02M1/14;H02H7/125
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙)51244
• 代理人: 廖曾

技術領域

本發明涉及計算機通信技術、電源技術、PWM技術等領域，具體的說，是一種基于計算機通信技術設計的供電系統。

背景技術

計算機通信是一種以數據通信形式出現，在計算機與計算機之間或計算機與終端設備之間進行信息傳遞的方式。它是現代計算機技術與通信技術相融合的產物，在軍隊指揮自動化系統、武器控制系統、信息處理系統、決策分析系統、情報檢索系統以及辦公自動化系統等領域得到了廣泛應用。

計算機通信按照傳輸連接方式的不同，可分為直接式和間接式兩種。直接式是指將兩部計算機直接相聯進行通信，可以是點對點，也可以是多點通播。間接式是指通信雙方必須通過交換網絡進行傳輸。

按照通信復蓋地域的廣度，計算機通信通常分為局域式、城域式和廣域式三類。

局域式是指在一局部的地域范圍內（例如一個機關、學校、軍營等）建立計算機通信。局域計算機通信復蓋地區的直徑在數公里以內。

城域式是指在一個城市范圍內所建立的計算機通信。城域計算機通信復蓋地區的直徑在十公里到數十公里。

廣域式是指在一個廣泛的地域范圍內所建立的計算機通信。通信范圍可以超越城市和國家，以至于全球。廣域計算機通信復蓋地區的直徑一般在數十公里到數干公里乃至上萬公里。

在通常情況下，計算機通信都是由多臺計算機通過通信線路連接成計算機通信網進行的，這樣可共享網絡資源，充分發揮計算機系統的效能。

電源是向電子設備提供功率的裝置，也稱電源供應器，它提供計算機中所有部件所需要的電能。電源功率的大小，電流和電壓是否穩定，將直接影響計算機的工作性能和使用壽命。

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業飛速發展不可缺少的一種電源方式。

開關電源產品廣泛應用于工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監控，LED燈袋，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。

脈沖寬度調制（PWM）是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。

脈沖寬度調制是一種模擬控制方式，其根據相應載荷的變化來調制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實現晶體管或MOS管導通時間的改變，從而實現開關穩壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。

PWM控制技術以其控制簡單，靈活和動態響應好的優點而成為電力電子技術最廣泛應用的控制方式，也是人們研究的熱點。由于當今科學技術的發展已經沒有了學科之間的界限，結合現代控制理論思想或實現無諧振波開關技術將會成為PWM控制技術發展的主要方向之一。其根據相應載荷的變化來調制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實現晶體管或MOS管導通時間的改變，從而實現開關穩壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。

隨著電子技術的發展，出現了多種PWM技術，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過改變脈沖列的周期可以調頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調壓，采用適當控制方法即可使電壓與頻率協調變化。可以通過調整PWM的周期、PWM的占空比而達到控制充電電流的目的。

脈寬調制（PWM）基本原理：控制方式就是對逆變電路開關器件的通斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個周期中產生多個脈沖，使各脈沖的等值電壓為正弦波形，所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規則對各脈沖的寬度進行調制，即可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。

發明內容