一种智能船用稳压电源制造技术

技术编号:20198419 阅读:40 留言:0更新日期:2019-01-23 14:26
本实用新型专利技术公开了一种智能船用稳压电源,包括输入模块、降压稳压模块、输出模块、升压稳压模块和欠压检测模块,输入模块的输出端分别与降压稳压模块的输入端、升压稳压模块的输入端和欠压检测模块的第一输入端连接,降压稳压模块的输出端和升压稳压模块的第一输出端均与输出模块的输入端连接,输出模块的输出端和欠压检测模块的第二输入端连接,欠压检测模块的输出端和升压稳压模块的使能端连接,升压稳压模块的第二输出端和降压稳压模块的使能端连接;优点是在非欠压状态时,降压稳压模块输出稳定的直流稳压电压对船用设备进行正常供电,在欠压状态时,升稳压模块输出稳定的直流稳压电压对船用设备进行正常供电,在具有低价格的基础上,输出稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种智能船用稳压电源
本技术涉及一种稳压电源,尤其是涉及一种智能船用稳压电源。
技术介绍
船舶电力来自于船用发电机,船用发电机产生的交流电通过船用稳压电源转换为直流电压后供船载电子设备(如雷达、海图机、罗经和GPS设备等)使用。目前市场上的船用稳压电源产品种类繁多,目前应用最为广泛的主要是国外J公司生产型号为NBD-2150的精密电源和国内Q公司生产的型号为QJ1824的线性稳压电源。NBD-2150型精密电源性能优异,输出稳定,纹波小,且保护措施完备,但是其价格高昂,市场上每台达到8000元以上,国内大部分民用与商用船舶无法承担这样的费用。而QJ1824型线性稳压电源,价格便宜,约数百元,在国内造船业使用量极大,但是其基于降压-稳压-输出的原理进行设计,主要由具有变压和整流功能的输入模块、降压稳压模块和用于输出直流电压的输出模块组成,其结构图如图1所示。QJ1824型线性稳压电源将船用发电机产生的交流电降压转换为直流电输出,当船用发电机工作异常产生欠压的状态下,该稳压电源输出不稳定,无法达到额定的输出电压,由此将部分船载电子设备无法工作在正常电压下,存在安全隐患。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种在具有低价格的基础上,输出稳定的智能船用稳压电源。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种智能船用稳压电源,包括具有变压和整流功能的输入模块、降压稳压模块和用于输出直流电压的输出模块,所述的输入模块具有火线输入端、零线输入端和输出端,所述的降压稳压模块具有输入端、输出端和使能端,所述的输出模块具有输入端和输出端,所述的输入模块的火线输入端用于连接交流发电机的火线输出端,所述的输入模块的零线输入端用于连接交流发电机的零线输出端,所述的智能船用稳压电源还包括升压稳压模块和用于检测所述的智能船用稳压电源是否处于欠压状态的欠压检测模块,所述的升压稳压模块具有输入端、用于接入控制其工作或者待机的使能信号的使能端、用于输出直流稳压电压的第一输出端和用于输出控制所述的降压稳压模块进入待机状态的控制信号的第二输出端,所述的欠压检测模块具有第一输入端、第二输入端和用于输出控制所述的升压稳压模块待机或者工作的使能信号的输出端,所述的输入模块的输出端分别与所述的降压稳压模块的输入端、所述的升压稳压模块的输入端和所述的欠压检测模块的第一输入端连接,所述的降压稳压模块的输出端和所述的升压稳压模块的第一输出端均与所述的输出模块的输入端连接,所述的输出模块的输出端和所述的欠压检测模块的第二输入端连接,所述的欠压检测模块的输出端和所述的升压稳压模块的使能端连接,所述的升压稳压模块的第二输出端和所述的降压稳压模块的使能端连接,当所述的欠压检测模块检测到欠压状态时,所述的欠压检测模块的输出端输出控制所述的升压稳压模块工作的使能信号,所述的升压稳压模块进入工作状态,与此同时所述的升压稳压模块的第二输出端输出控制所述的降压稳压模块待机的使能信号,所述的降压稳压模块进入待机状态,反之,所述的升压稳压模块进入待机状态,所述的降压稳压模块进入工作状态。所述的欠压检测模块包括型号为LM317的第一稳压芯片、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一二极管、第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管,所述的第一比较器、所述的第二比较器和所述的第三比较器分别具有正相输入端、反相输入端和输出端;所述的第一电阻的一端、所述的第四电阻的一端、所述的第三电容的一端、所述的第四电容的一端和所述的第一稳压芯片的第1脚连接且其连接端为所述的欠压检测模块的第一输入端,所述的第一电阻的另一端和所述的第一二极管的负极连接,所述的第二电阻的一端和所述的第一电容的一端连接,所述的第二电阻的另一端、所述的第二电容的一端和所述的第一比较器的正相输入端连接,所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的另一端和所述的第一二极管的正极连接且其连接端接地,所述的第一比较器的反相输入端和所述的第三电阻的一端连接,所述的第三电阻的另一端、所述的第一比较器的输出端、所述的第六电阻的一端和所述的第六电容的一端连接,所述的第六电阻的另一端、所述的第十电容的一端、所述的第九电阻的一端、所述的第六电容的另一端、所述的第二比较器的正相输入端和所述的第三比较器的正相输入端连接,所述的第二比较器的反相输入端、所述的第四电阻的另一端、所述的第七电容的一端和所述的第八电阻的一端连接,所述的第七电容的另一端和所述的第八电阻的另一端均接地,所述的第三比较器的反相输入端、所述的第五电阻的一端、所述的第七电阻的一端和所述的第九电容的一端连接,所述的第五电阻的另一端为所述的欠压检测模块的第二输入端,所述的第七电阻的另一端和所述的第九电容的另一端均接地,所述的第三电容的另一端、所述的第四电容的另一端、所述的第五电容的另一端、所述的第八电容的另一端和所述的第一稳压芯片的第2脚均接地,所述的第一稳压芯片的第3脚、所述的第五电容的另一端、所述的第八电容的另一端、所述的第十三电阻的一端、所述的第十四电阻的一端和所述的第十六电阻的一端连接,所述的第十电容的另一端和所述的第十电阻的一端连接,所述的第十电阻的另一端、所述的第九电阻的另一端、所述的第二比较器的输出端、所述的第十一电阻的一端和所述的第一NMOS管的栅极连接,所述的第十一电阻的另一端和所述的第一NMOS管的源极均接地,所述的第一NMOS管的漏极、所述的第十三电阻的另一端、所述的第十四电阻的另一端、所述的第二NMOS管的漏极、所述的第十五电阻的一端和所述的第三NMOS管的栅极连接,所述的第三比较器的输出端、所述的第十二电阻的一端和所述的第二NMOS管的栅极连接,所述的第十二电阻的另一端和所述的第二NMOS管的源极均接地,所述的第十五电阻的另一端和所述的第三NMOS管的源极均接地,所述的第三NMOS管的漏极和所述的第十六电阻的另一端连接且其连接端为所述的欠压检测模块的输出端。该结构中,第一稳压芯片与第一二极管(稳压二极管)构成一个电压跟随器,生成稳定的直流参考电压,输入模块的输出电压与输出模块的输出电压经过比例运算后与该直流参考电压进行比较,第二比较器作为迟滞比较电路增加了整体电路的低通滤波性,抑制交流发电机输出的电压不稳定而存在波动问题,第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管组成了一个或逻辑电路,第二比较器的输出控制第一NMOS管的导通或者截止,第三比较器的输出控制第二NMOS管的导通或者截止,只有当输入模块的输出电压与输出模块的输出电压都高于欠压检测电路内部生成的直流参考电压时,欠压检测电路的输出端输出逻辑0信号,控制升压稳压模块进入待机状态,从而使降压稳压模块正常工作,否则,欠压检测电路的输出端输出逻辑1信号,控制升压稳压模块进入工作状态,此时升压稳压模块生成控制信号控制降压稳压模块进入待机状态,该欠压检测电路采用了简单的比较器与NMOS管电路构成实现了逻辑比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能船用稳压电源,包括具有变压和整流功能的输入模块、降压稳压模块和用于输出直流电压的输出模块,所述的输入模块具有火线输入端、零线输入端和输出端,所述的降压稳压模块具有输入端、输出端和使能端,所述的输出模块具有输入端和输出端,所述的输入模块的火线输入端用于连接交流发电机的火线输出端,所述的输入模块的零线输入端用于连接交流发电机的零线输出端,其特征在于所述的智能船用稳压电源还包括升压稳压模块和用于检测所述的智能船用稳压电源是否处于欠压状态的欠压检测模块,所述的升压稳压模块具有输入端、用于接入控制其工作或者待机的使能信号的使能端、用于输出直流稳压电压的第一输出端和用于输出控制所述的降压稳压模块进入待机状态的控制信号的第二输出端,所述的欠压检测模块具有第一输入端、第二输入端和用于输出控制所述的升压稳压模块待机或者工作的使能信号的输出端,所述的输入模块的输出端分别与所述的降压稳压模块的输入端、所述的升压稳压模块的输入端和所述的欠压检测模块的第一输入端连接,所述的降压稳压模块的输出端和所述的升压稳压模块的第一输出端均与所述的输出模块的输入端连接,所述的输出模块的输出端和所述的欠压检测模块的第二输入端连接,所述的欠压检测模块的输出端和所述的升压稳压模块的使能端连接,所述的升压稳压模块的第二输出端和所述的降压稳压模块的使能端连接,当所述的欠压检测模块检测到欠压状态时,所述的欠压检测模块的输出端输出控制所述的升压稳压模块工作的使能信号,所述的升压稳压模块进入工作状态,与此同时所述的升压稳压模块的第二输出端输出控制所述的降压稳压模块待机的使能信号,所述的降压稳压模块进入待机状态,反之,所述的升压稳压模块进入待机状态,所述的降压稳压模块进入工作状态。...

【技术特征摘要】
1.一种智能船用稳压电源,包括具有变压和整流功能的输入模块、降压稳压模块和用于输出直流电压的输出模块,所述的输入模块具有火线输入端、零线输入端和输出端,所述的降压稳压模块具有输入端、输出端和使能端,所述的输出模块具有输入端和输出端,所述的输入模块的火线输入端用于连接交流发电机的火线输出端,所述的输入模块的零线输入端用于连接交流发电机的零线输出端,其特征在于所述的智能船用稳压电源还包括升压稳压模块和用于检测所述的智能船用稳压电源是否处于欠压状态的欠压检测模块,所述的升压稳压模块具有输入端、用于接入控制其工作或者待机的使能信号的使能端、用于输出直流稳压电压的第一输出端和用于输出控制所述的降压稳压模块进入待机状态的控制信号的第二输出端,所述的欠压检测模块具有第一输入端、第二输入端和用于输出控制所述的升压稳压模块待机或者工作的使能信号的输出端,所述的输入模块的输出端分别与所述的降压稳压模块的输入端、所述的升压稳压模块的输入端和所述的欠压检测模块的第一输入端连接,所述的降压稳压模块的输出端和所述的升压稳压模块的第一输出端均与所述的输出模块的输入端连接,所述的输出模块的输出端和所述的欠压检测模块的第二输入端连接,所述的欠压检测模块的输出端和所述的升压稳压模块的使能端连接,所述的升压稳压模块的第二输出端和所述的降压稳压模块的使能端连接,当所述的欠压检测模块检测到欠压状态时,所述的欠压检测模块的输出端输出控制所述的升压稳压模块工作的使能信号,所述的升压稳压模块进入工作状态,与此同时所述的升压稳压模块的第二输出端输出控制所述的降压稳压模块待机的使能信号,所述的降压稳压模块进入待机状态,反之,所述的升压稳压模块进入待机状态,所述的降压稳压模块进入工作状态。2.根据权利要求1所述的一种智能船用稳压电源,其特征在于所述的欠压检测模块包括型号为LM317的第一稳压芯片、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一二极管、第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管,所述的第一比较器、所述的第二比较器和所述的第三比较器分别具有正相输入端、反相输入端和输出端;所述的第一电阻的一端、所述的第四电阻的一端、所述的第三电容的一端、所述的第四电容的一端和所述的第一稳压芯片的第1脚连接且其连接端为所述的欠压检测模块的第一输入端,所述的第一电阻的另一端和所述的第一二极管的负极连接,所述的第二电阻的一端和所述的第一电容的一端连接,所述的第二电阻的另一端、所述的第二电容的一端和所述的第一比较器的正相输入端连接,所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的另一端和所述的第一二极管的正极连接且其连接端接地,所述的第一比较器的反相输入端和所述的第三电阻的一端连接,所述的第三电阻的另一端、所述的第一比较器的输出端、所述的第六电阻的一端和所述的第六电容的一端连接,所述的第六电阻的另一端、所述的第十电容的一端、所述的第九电阻的一端、所述的第六电容的另一端、所述的第二比较器的正相输入端和所述的第三比较器的正相输入端连接,所述的第二比较器的反相输入端、所述的第四电阻的另一端、所述的第七电容的一端和所述的第八电阻的一端连接,所述的第七电容的另一端和所述的第八电阻的另一端均接地,所述的第三比较器的反相输入端、所述的第五电阻的一端、所述的第七电阻的一端和所述的第九电容的一端连接,所述的第五电阻的另一端为所述的欠压检测模块的第二输入端,所述的第七电阻的另一端和所述的第九电容的另一端均接地,所述的第三电容的另一端、所述的第四电容的另一端、所述的第五电容的另一端、所述的第八电容的另一端和所述的第一稳压芯片的第2脚均接地,所述的第一稳压芯片的第3脚、所述的第五电容的另一端、所述的第八电容的另一端、所述的第十三电阻的一端、所述的第十四电阻的一端和所述的第十六电阻的一端连接,所述的第十电容的另一端和所述的第十电阻的一端连接,所述的第十电阻的另一端、所述的第九电阻的另一端、所述的第二比较器的输出端、所述的第十一电阻的一端和所述的第一NMOS管的栅极连接,所述的第十一电阻的另一端和所述的第一NMOS管的源极均接地,所述的第一NMOS管的漏极、所述的第十三电阻的另一端、所述的第十四电阻的另一端、所述的第二NMOS管的漏极、所述的第十五电阻的一端和所述的第三NMOS管的栅极连接,所述的第三比较器的输出端、所述的第十二电阻的一端和所述的第二NMOS管的栅极连接,所述的第十二电阻的另一端和所述的第二NMOS管的源极均接地,所述的第十五电阻的另一端和所述的第三NMOS管的源极均接地,所述的第三NMOS管的漏极和所述的第十六电阻的另一端连接且其连接端为所述的欠压检测模块的输出端。3.根据权利要求1所述的一种智能船用稳压电源,其特征在于所述的输入模块包括保险丝、变压器、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第十一电容、第十二电容和第十三电容;所述的保险丝的一端为所述的输入模块的火线输入端,所述的保险丝的另一端和所述的变压器的初级线圈的一端连接,所述的变压器的初级线圈的另一端为所述的输入模块的零线输入端,所述的变压器的次级线圈的一端、所述的第十一电容的一端、所述的第四二极管的正极和所述的第五二极管的正极连接,所述的变压器的次级线圈的另一端、所述的第十一电容的另一端、所述的第六二极管的正极和所述的第七二极管的正极连接,所述的第二二极管的正极和所述的第三二极管的正极均接入24V电压,所述的第二二极管的负极、所述的第三二极管的负极、所述的第四二极管的负极、所述的第五二极管的负极、所述的第六二极管的负极、所述的第七二极管的负极、所述的第十二电容的一端和所述的第十三电容的一端连接且其连接端为所述的输入模块的输出端,所述的第十二电容的另一端和所述的第十三电容的另一端均接地。4.根据权利要求1所述的一种智能船用稳压电源,其特征在于所述的智能船用稳压电源还包括数据采集显示模块,所述的数据采集显示模块具有第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端和第五输入端,所述的升压稳压模块还具有用于输出正相电流信号的第一电流信号输出端和用于输出反相电流信号的第二电流信号输出端,所述的降压稳压模块还具有用于输出工作状态或者待机状态的状态信号输出端,所述的数据采集显示模块的第一输入端和所述的输入模块的输出端连接,所述的数据采集显示模块的第二输入端和所述的升压稳压模块的第一电流信号输出端连接,所述的数据采集显示模块的第三输入端和所述的升压稳压模块的第二电流信号输出端连接,所述的数据采集显示模块的第四输入端和所述的降压稳压模块的状态信号输出端连接,所述的数据采集显示模块的第五输入端和所述的输出模块的输出端连接。5.根据权利要求4所述的一种智能船用稳压电源,其特征在于升压稳压模块包括型号为TPS43060的升压芯片、第一电感、第四NMOS管、第五NMOS管、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十九电容、第二十电容、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容、第二十四电容、第二十五电容、第二十六电容、第二十七电容、第二十八电容、第二十九电容和第八二极管;所述的第十七电阻的一端、所述的第十六电容的一端、所述的第十八电容的一端、所述的第十九电容的一端、所述的第二十一电容的一端、所述的第二十二电阻的一端、所述的第二十三电阻的一端、所述的第二十五电阻的一端、所述的第二十六电阻的一端、所述的第二十二电容的一端和所述的升压芯片的第7脚连接且其连接端为所述的升压稳压模块的输入端,所述的第十六电容的另一端、所述的第十八电容的另一端、所述的第十九电容的另一端、所述的第二十一电容的另一端和所述的第二十二电容的另一端均接地,所述的第二十二电阻的另一端为所述的升压稳压模块的第一电流信号输出端,所述的第二十五电阻的另一端、所述的第二十六电阻的另一端、所述的第二十八电阻的一端、所述的第二十九电阻的一端和所述的第一电感的一端连接,所述的第二十八电阻的另一端为所述的升压稳压模块的第二电流信号输出端,所述的第二十三电阻的另一端、所述的第二十一电阻的一端、所述的第二十电容的一端和所述的升压芯片的第6脚连接,所述的第二十九电阻的另一端、所述的第二十一电阻的另一端、所述的第二十电容的另一端和所述的升压芯片的第5脚连接,所述的第十七电阻的另一端、所述的第十八电阻的一端和所述的升压芯片的第15脚连接且其连接端为所述的升压稳压模块的使能端,所述的第十八电阻的另一端、所述的第二十电阻的一端、所述的升压芯片的第16脚和所述的升压芯片的第17脚连接且其连接端接地,所述的升压芯片的第1脚和所述的第二十电阻的另一端连接,所述的升压芯片的第2脚和所述的第十四电容的一端连接,所述的升压芯片的第3脚、所述的第十五电容的一端和所述的第十九电阻的一端连接,所述的第十九电阻的另一端和所述的第十七电容的一端连接,所述的第十四电容的另一端、所述的第十五电容的另一端和所述的第十七电容的另一端均接地,所述的升压芯片的第8脚和所述的第四NMOS管的栅极连接,所述的第四NMOS管的源极接地,所述的第四NMOS管的漏极、所述的第五NMOS管的源极、所述的第一电感的另一端、所述的升压芯片的第12脚和所述的第二十三电容的一端连接,所述的第二十三电容的另一端、所述的第八二极管的负极和所述的升压芯片的第11脚连接,所述的升压芯片的第10脚和所述的第二十七电阻的一端连接,所述的第二十七电阻的另一端、所述的第八二极管的正极、所述的第二十四电容的一端和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯乔木乐瑜
申请(专利权)人:宁波通导电子有限公司
类型:新型
国别省市:浙江,33

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