電壓可調的數控開關電源制造技術

本發明專利技術提供電壓可調的數控開關電源，涉及電源領域，包括輸入濾波電路、抗電磁干擾電路、整流濾波電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路、穩壓電路、采樣電壓比較放大電路、參考電壓電路、反饋控制電路、比較器電路、PWM產生電路、模數轉換電路、可逆計數器和輸入電路。本發明專利技術提供的電壓可調的數控開關電源實現對5～40V范圍內電壓的步加、步減調節，步進精度為0.2V，并且通過雙向反饋電路提高電壓穩定性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及開關電源領域，特別是涉及電壓可調的數控開關電源。
技術介紹
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。為了提高功率因數，避免諧波污染，開關電源中通常設置有前級功率因數校正電路和后級直流-直流變換電路，以共同來完成功率變換。開關電源工作時，在功率因數電路中的開關管關閉的情況下，能量注入到儲能電容器里，在功率因數電路中的開關管開啟的情況下，停止向儲能電容器里存儲能量；變換電路中的開關管開啟時，從儲能電容器中吸取能量，變換電路中的開關管關閉時，停止從儲能電容器中吸取能量。隨著電源電子技術的高速發展，普通的開關電源逐漸顯示出了其在現代高科技產品設計中的眾多不足之處，尤其是開關電源的智能化要求。然而，數字控制開關電源卻在這方面突現了優勢，數字控制易于采用先進的控制方法和智能控制策略，可以從根本上提高系統的性能指標,減少控制電路的元器件數量，縮小控制板體積，提高系統的抗干擾能力。
技術實現思路
本專利技術需要解決的是現有開關電源抗干擾能力差的問題，提供一種電壓可調的數控開關電源。本專利技術通過以下技術方案解決上述問題：電壓可調的數控開關電源，包括輸入濾波電路、抗電磁干擾電路、整流濾波電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路、穩壓電路、采樣電壓比較放大電路、參考電壓電路、反饋控制電路、比較器電路、PWM產生電路、模數轉換電路、可逆計數器和輸入電路；輸入濾波電路的輸出端經抗電磁干擾電路和整流濾波電路與功率變換電路的輸入端連接；功率變換電路的輸出端分別與輸出整流濾波電路和穩壓電路連接；輸出整流濾波電路的輸出端為電壓輸出端；采樣電壓比較放大電路的輸入端均與輸出整流濾波電路和穩壓電路的輸出端連接；參考電壓電路的輸出端與采樣電壓比較放大電路連接；采樣電壓比較放大電路
的輸出端經饋控制電路與比較器電路連接；輸入電路經可逆計數器與比較器電路連接；比較器電路的輸出端經PWM產生電路與功率變換電路連接。上述方案中，優選的是采樣電壓比較放大電路包括多路A/D采樣電路、比較器和放大器，A/D采樣電路的輸入端分別與輸出整流濾波電路和穩壓電路連接；A/D采樣電路的輸出端與比較器連接；比較器的輸出端與放大器連接；比較器還與參考電壓電路的輸出端連接。上述方案中，優選的是模數轉換電路主要使用型號為ADC6080作為數模轉換主要芯片，把模擬信號轉為數字信號。上述方案中，優選的是功率變換電路主要使用集成芯片型號為TOPSwitch-FX，TOPSwitch-FX主要由門驅動級和輸出級、控制電壓源、帶隙基準電壓源、頻率抖動振蕩器、并聯調整器/誤差放大器、脈寬調整器等主要部分組成。上述方案中，優選的是輸入電路為觸摸屏，具有輸入和顯示功能。本專利技術的優點與效果是：1.本專利技術能夠實現對5～40V范圍內電壓的步加、步減調節，步進精度為0.2V，并且通過雙向反饋電路提高電壓穩定性；2.本專利技術中的參考電壓電路使用CMOS基準電源，從而使其產生的基準電壓更加準確，進一步提高比較放大電路中產生的誤差信號，從產生更準確的控制信號，現有開關電源電路反饋控制誤差大的問題；3.本專利技術通過減少反饋控制的誤差，從而使得開關電源的輸出端的電流或電壓更加準確，更加穩定。附圖說明圖1為本專利技術原理框圖。具體實施方式以下結合實施例對本專利技術作進一步說明。電壓可調的數控開關電源，如圖1所示，包括輸入濾波電路、抗電磁干擾電路、整流濾波電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路、穩壓電路、采樣電壓比較放大電路、參考電壓電路、反饋控制電路、比較器電路、PWM產生電路、模數轉換電路、可逆計數器和輸入電路。本專利技術中也可以分為模擬部分和數字控制部分；模擬部分實現開關電源電壓的整流、濾波、功率變換、限流保護等功能；數字控制部分主要是通過計數調壓控制信號調節PWM占空比來改變電壓輸出值并控制反饋信號以保持電壓輸出值的穩定。輸入濾波電路的輸出端經抗電磁干擾電路和整流濾波電路與功率變換電路的輸入端連接；功率變換電路的輸出端分別與輸出整流濾波電路和穩壓電路連接；輸出整流濾波電路的輸出端為電壓輸出端；采樣電壓比較放大電路的輸入端均與輸出整流濾波電路和穩壓電路的輸出端連接；參考電壓電路的輸出端與采樣電壓比較放大電路連接；采樣電壓比較放大電路的輸出端經饋控制電路與比較器電路連接；輸入電路經可逆計數器與比較器電路連接；比較器電路的輸出端經PWM產生電路與功率變換電路連接。采樣電壓比較放大電路包括多路A/D采樣電路、比較器和放大器，A/D采樣電路的輸入端分別與輸出整流濾波電路和穩壓電路連接；A/D采樣電路的輸出端與比較器連接；比較器的輸出端與放大器連接；比較器還與參考電壓電路的輸出端連接。模數轉換電路主要使用型號為ADC6080作為數模轉換主要芯片，把模擬信號轉為數字信號。功率變換電路主要使用集成芯片型號為TOPSwitch-FX，TOPSwitch-FX主要由門驅動級和輸出級、控制電壓源、帶隙基準電壓源、頻率抖動振蕩器、并聯調整器/誤差放大器、脈寬調整器等主要部分組成。模擬部分對輸入交流市電進行濾波、抗電磁干擾處理、整流、功率變換和穩壓等。數字控制部分的數字器件要求提供的電源基本保持不變，但輸出電壓會隨數控調節不斷改變，所以開關功率變換次級輸出只能在經過穩壓處理才能用作內部電源，這里在電壓不超過最大值的情況下采用三端穩壓器。開關電源反饋采用輸出電壓的雙向控制。調壓控制信號和反饋信號采用比較器作比較放大后送PWM控制器，使兩者不會產生沖突，也不會漏掉其中任一控制信號，兩者同時控制開關脈沖的占空比來調節和穩定電壓?？刂菩盘柕碾妷号c輸出電壓的關系是由PWM控制器實現線性控制，故PWM控制器必須用線性PWM控制器件。反饋控制電路中，若輸出電壓偏高，誤差放大反饋信號進入比較器經比較輸出的電壓也偏高。轉化后的反饋信號電壓與脈沖調制器前置的比較器的計數調壓控制電壓比較后的電壓偏低，導致占空比的寬度變窄，引起輸出電壓下降；反之亦然。調壓控制的原理與反饋控制原理相似，但這里集成在TOP芯片中。以上已對本專利技術創造的較佳實施例進行了具體說明，但本專利技術并不限于實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本專利技術創造精神的前提下還可以作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
電壓可調的數控開關電源，其特征在于：包括輸入濾波電路、抗電磁干擾電路、整流濾波電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路、穩壓電路、采樣電壓比較放大電路、參考電壓電路、反饋控制電路、比較器電路、PWM產生電路、模數轉換電路、可逆計數器和輸入電路；輸入濾波電路的輸出端經抗電磁干擾電路和整流濾波電路與功率變換電路的輸入端連接；功率變換電路的輸出端分別與輸出整流濾波電路和穩壓電路連接；輸出整流濾波電路的輸出端為電壓輸出端；采樣電壓比較放大電路的輸入端均與輸出整流濾波電路和穩壓電路的輸出端連接；參考電壓電路的輸出端與采樣電壓比較放大電路連接；采樣電壓比較放大電路的輸出端經饋控制電路與比較器電路連接；輸入電路經可逆計數器與比較器電路連接；比較器電路的輸出端經PWM產生電路與功率變換電路連接。

【技術特征摘要】
1.電壓可調的數控開關電源，其特征在于：包括輸入濾波電路、抗電磁干擾電路、整流濾波電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路、穩壓電路、采樣電壓比較放大電路、參考電壓電路、反饋控制電路、比較器電路、PWM產生電路、模數轉換電路、可逆計數器和輸入電路；輸入濾波電路的輸出端經抗電磁干擾電路和整流濾波電路與功率變換電路的輸入端連接；功率變換電路的輸出端分別與輸出整流濾波電路和穩壓電路連接；輸出整流濾波電路的輸出端為電壓輸出端；采樣電壓比較放大電路的輸入端均與輸出整流濾波電路和穩壓電路的輸出端連接；參考電壓電路的輸出端與采樣電壓比較放大電路連接；采樣電壓比較放大電路的輸出端經饋控制電路與比較器電路連接；輸入電路經可逆計數器與比較器電路連接；比較器電路的輸出端經PWM產生電路與功率變換電路連接。2.根據權利要求1所述的電壓可調的數控開關電源，其特征在于：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘燏，
申請(專利權)人：鐘燏，
類型：發明
國別省市：廣西;45