[发明专利]一种稳定可靠的直流电源

说明书

技术领域

本发明属于电学领域，具体的是涉及一种直流电源。

背景技术

数控可调电源是指可以通过程序对输出电压、输出电流在一定的范围内进行配置的电源。通过程序配置，数控可调电源可以被配置为恒压源或者恒流源。配置为恒压源时，电源输出电压恒定，最大输出电流可被程序控制；配置为恒流源时，电源输出电流恒定，最大输出电压可被程序控制。因为使用灵活、适应性高，数控可调电源在工业测试以及各类实验室中具有广泛的应用。数控可调电源常见的方案有两种，一种是线性电源的方案，另一种是开关电源的方案。目前市面上常见的数控可调电源采用线性电源的方案。采用线性电源方案的数控可调电源虽然输出纹波小、成本相对较低，但是其输出电流有限、效率低、发热量大、体积大、重量大。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种低成本、易于调试的一种数控可调直流电源电流输出大、效率高、并且不易发热、体积小、重量轻的一种稳定可靠的直流电源。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括稳压保护电路、控制器、变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器、存储元件和PMM生成电路，其特征在于：所述的稳压保护电路连接控制器的输入端口，控制器的输出锻炼连接变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器；变频器和整流电路连接存储元件，电桥和放大器连接PMM生成电路。

作为本发明的一种优选方案，所述的控制器为AT89S52单片机。

本发明有益效果。

本发明公开了一种低成本、易于调试的基于开关电源方案的数控可调电源，解决了传统的数控可调开关电源成本较高、不易调试等问题，可以满足一般的工业测试以及实验室应用的需求。不仅具有较大的输出范围，而且体积小巧易于携带。系统调试简单，具有较强的实用性。

附图说明

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括稳压保护电路、控制器、变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器、存储元件和PMM生成电路，其特征在于：所述的稳压保护电路连接控制器的输入端口，控制器的输出锻炼连接变频器、整流电路、电源开关、电桥、放大器；变频器和整流电路连接存储元件，电桥和放大器连接PMM生成电路。

作为本发明的一种优选方案，所述的控制器为AT89S52单片机。

数控可调开关电源由4大部分组成：电压控制电路、电流控制电路、PWM生成电路以及降压型开关电源电路。其中电压控制电路将外部的控制信号与输出电压的反馈量做作比较，输出给PWM生成电路，用以驱动后级降压型开关电源电路产生与设定电压相同的电压。同样的，电流控制电路将外部的控制信号与输出电流的反馈量作比较，输出给PWM生成电路，用以驱动后级降压型开关电源电路产生与设定电流相同的电流。反馈及PWM生成电路通过接收电压控制电路以及电流控制电路的输入，给降压型开关电源电路提供满足设定电压以及设定电流的PWM波形。降压型开关电源电路通过BUCK拓扑，实现了最高100V输入，最大5A输出的降压型电路。

数控可调电源的输入电源为220V/50Hz市电经过Flyback电路得到的+60V/1.5A以及±12V/0.3A。数控可调电源的设计目标为0-50V、0-5A数控可调，输出电压低于输入电压，因此主电路采用BUCK拓扑。通过输出端的输出电压以及输出电流的反馈，控制BUCK电路中驱动MOS管的PWM波的占空比，从而达到将输出电压与输出电流控制在设定值的目的。因此，数控可调电源共分为电压控制电路、电流控制电路、PWM生成电路以及降压型开关电源电路4部分。

理想的开关电源的效率为100%，可实际的开关电源效率永远不可能到100%，其中MOS管的导通电阻便是损耗来源之一。MOS管完全导通之后的电阻一般较小，但功率MOS一般栅极电容较大，Vgs改变时需要较长的充放电时间。较长的充放电时间意味着MOS管有较长的时间工作在导通电阻较大的放大区，导致MOS管发热严重。为了尽可能的减小工作在放大区的时间，加快栅极的充放电，使用Q701与Q702组成了推挽电路，足够大的驱动电流可以保证开关时间在几十纳秒之内。