[实用新型]一种高精度的电源内阻调节电路有效

专利信息
申请号: 201720444717.4 申请日: 2017-04-26
公开(公告)号: CN206671396U 公开(公告)日: 2017-11-24
发明(设计)人: 徐新刚;汪万伟;马中才 申请(专利权)人: 扬州鼎华电子有限公司
主分类号: G01R15/12 分类号: G01R15/12
代理公司: 北京德崇智捷知识产权代理有限公司11467 代理人: 卫麟
地址: 225116 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 高精度 电源 内阻 调节 电路
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及直流电源技术领域,尤其涉及一种电源内阻调节电路。

背景技术

电源模拟内阻的方法有几种:一种是串联电阻法,另一种是电子控制法。串联电阻法,在具有恒压输出特性(内阻值可忽略为0)的电源输出端串联一个毫欧级电阻,等同于电源内阻,再对外输出负载。这种内阻实现方式简单,但存在以下几点不足:

1.电路固定,无法根据需要实时改变内阻值。

2.当输出电流非常大时(例如在汽车起动机测试时,输出电流可达到2000至3000A),此时对输出串联的毫欧级电阻性能要求相当高,很难选取到合适的电阻,且,此时变换电阻也会更加困难。

3.大电流通过电阻时,电阻发热功耗大,其阻值容易发生变化,电气连接点更容易氧化,使得电路使用过程中,接触点电阻大幅增加,甚至电阻远高于电路串联模拟内阻的阻值。这种情况下,由于内阻阻值不确定,因此难以达到模拟测试的精度要求

针对串联电阻法内阻调节不便、可控性差、阻值不准确等缺陷,目前的电源内阻通常通过电子控制法实现。该方法一般将电源的内阻设定为多位数字波码盘,多采用通过输出电流值间接设定电源内阻的方式。即,设定输出电流值,再通过电路运算或若干提前试验,得到对应的电源内阻值。但这种内阻设定方式仍然存在阻值设定不够连续、不直观、不方便、不够准确的缺点。这种方式同样也不便于通过计算机、单片机等设备进行输出信号控制,也不便对电源工作情况进行直观显示。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种高精度的电源内阻调节电路,通过对电源输出回路电流进行采样,根据电源输出电流和电源模拟内阻的大小,按照电源内阻特性曲线输出电压信号,由此电压信号控制后续的电压调节单元,达到动态、精确调节电源内阻的效果。

为实现上述目的,本实用新型提供的电源内阻调节电路,包括电流采样单元、比例放大器、内阻给定基准单元、单片机、数模转换器、电压调节单元;

其中,所述电流采样单元作为所述电源内阻调节电路的输入端,所述电流采样单元的输出端与所述数模转换器的基准电压输入端连接;所述数模转换器的数字信号输入端连接所述单片机的串口输出端;所述数模转换器的模拟信号输出端连接所述比例放大器的输入端;所述单片机的输入端连接所述内阻给定基准单元的输出端;所述比例放大器的输出端,连接所述电压调节单元的控制端,作为所述电源内阻调节电路的输出端。

这里,电源输出回路的电流采样信号经电流采样单元采集后输出分压信号,以该分压信号作为数模转换器的基准电压,内阻给定基准单元给定的电压信号经单片机转换成数字信号后作为上述数模转换器的输入信号,所述数模转换器通过比例放大器将其输出的模拟信号放大后去控制电压调节单元,以此达到调整电源输出电压的目的,进而实现电源内阻调节的功能。

进一步的,上述电源内阻调节电路中,所述电流采样单元为连接有可调分压电阻的电压跟随器。所述可调分压电阻串联于所述电源内阻调节电路的输入端与地之间,所述可调分压电阻的分压端连接所述电压跟随器的同相端;所述电压跟随器的反相端连接所述电压跟随器的输出端,形成反馈环路。

这里的可调电阻WR1,用于调节所电压述跟随器在静态时的输出电压,保证所述电压跟随器静态输出电压为零。同时,上述电流采样单元中,电阻R2、R3对电压跟随器输出的电压信号进行分压,此分压信号作为数模转换器的电压基准。

进一步,上述电源内阻调节电路中,所述单片机的串口输出端的外围电路还接有电容C2、C3、C4、C5,作为单片机和数模转换器相连串口的抗干扰电容。

所述单片机还包括模数转换器,所述模数转换器的输入端作为所述单片机的输入端,连接所述内阻给定基准单元的输出端;所述模数转换器的输出端作为所述单片机的串口输出端,连接所述数模转换器的数字信号输入端。具体而言,所述单片机可选择HT46R066。

进一步,上述电源内阻调节电路中,所述比例放大器由运放和相应的外围电路组成:所述运放的同相端连接所述数模转换器的模拟信号输出端;所述运放的反相端与所述运放的输出端之间串联有可调电阻,形成反相比例放大反馈环路;所述运放的输出端还串联有电阻。外围电路中,电阻R4、电阻R5、可调电阻WR3为比例放大器的负反馈电阻,其中可调电阻WR3对放大倍数进行微调。

其中,所述上述电源内阻调节电路中,比例放大器的输出端和电压调节单元之间还串有电阻R8,以避免前后两个控制单元相互影响。

本实用新型和现有方案相比具有如下技术效果:

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