高压直流电源程控系统技术方案

一种高压直流电源程控系统，包括微机控制单元，与所述微机控制单元进行信息交换的高压直流电源程控单元，所述程控单元中设有微处理单元，受控于所述微处理单元的多个并联连接的电源单元，与所述电源单元输出端相连接的多个切换单元单元，受控于所述微处理单元的可调电源单元，本系统可为用电设备提供０Ｖ到最高电压连续平滑可调的直流电源，所提供的直流电源具有安全可靠性高、各种保护功能强等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Program control system of high voltage DC power supply

A high voltage DC power supply control system, which comprises a microcomputer control unit, and the high voltage DC power supply program control unit of the microcomputer control unit for the exchange of information, the micro processing unit is provided with the control unit, a plurality of parallel power supply controlled by the micro processing unit connection unit, a plurality of switching units connected with the output end of the power supply unit, adjustable power supply unit controlled by the micro processing unit, the system can be used to provide electric equipment for DC power supply 0V to the highest voltage continuous adjustable DC power supply, provides a safe and reliable high, strong protection function etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流电源输出控制技术，具体涉及直流电源输出控制系统，更具体地说，涉及一种可提供高可靠性、高精度、高安全性的高压直流电源程控系统。尽管程控电源产品已有不少，但至今为止，尚无可实行程控化的高压直流电源，现有高压直流电源大都采用手动机械控制，如已公开的专利号为96235410.4的中国专利“多功能可调高压直流电源”采用人工来控制电器开关调节直流电源的输出；专利号为93222104.1的“可控硅高频高压直流电源”采用可控硅短路保护和人工开关来实现输出控制；专利号为86203043的“恒流高压直流电源”采用调压晶闸管来控制电源输出；还有专利号为98227442.4的“一种直流稳压电源”，是在三端稳压器的控制端连接有一个多档位拨动开关，在整流滤波电路的负极并联连接有多个阻值不同的电阻，每个电阻可通过调整拨动开关单独与三端稳压器的控制端连接，从而输出所需的电压值。从目前所检索到的专利文献中，还没有发现有关采用程控的方法来输出高压直流电源的专利文献，同时从查阅国内外的大量资料和仪器中表明程控高压直流电源的输出电压最高没有超过三百伏，而且电压越高精度越低，可靠性越差，可操作性也越差，这是由于控制电路中，很多电子器件难以承受高电压，如一般控制芯片、三极管、三端稳压等等，在高压下很容易发热、击穿引起短路或开路等问题，这样会很不安全；同时微机控制单元也很难控制高压，精度提不高，稳定性很差，漂移量大，高压电源引起高压静电和高压脉冲很容易击穿微机的控制接口，另外电源电压高对人工操作带来不安全因素。本专利技术的目的在于提供一种高压直流电源程控系统，可克服现有技术的上述缺点，能够提供高于300V并且从0V到最高电压连续平滑可调的直流电源，所提供的直流电源具有安全可靠性高、各种保护功能强等特点。本专利技术的目的通过如下技术方案实现构造一种高压直流电源程控系统，可由微机程序控制向需供电设备提供高压直流电源，其特征在于，包括微处理单元、受控于所述微处理单元的多个叠加连接的电源单元及可调电源单元，分别与所述多个电源单元及所述可调电源单元输出端连接并与之对应的多个切换单元，所述各个切换单元的输出端与所述用电设备相连接。在上述本专利技术提供的高压直流电源程控系统中，所述微处理单元包括微处理器，与所述微处理器连接的输入键盘、显示器、译码和I/O控制单元、D/A转换单元、A/D转换单元，分别与所述D/A、A/D转换单元连接的高压运放单元、分压单元，为所述微处理器提供工作电源的工作电源单元，所述高压运放单元和所述分压单元的输入端口与所述电源单元和所述可调电源单元相连接。在上述本专利技术提供的高压直流电源程控系统中，所述微处理器包括CPU，与所述CPU交换信息的读写接口、数据存储器、程序存储器、复位单元、晶振单元、与所述微机进行信息交换的通讯保护单元接口，所述读写接口与所述D/A转换单元、A/D转换单元相连接。在上述本专利技术提供的高压直流电源程控系统中，所述电源单元包括220伏接入和接口保护单元，与所述保护单元连接的交流变压和直流转换单元，与所述转换单元输出端连接的稳压滤波单元，与所述稳压滤波单元输出端连接的电源指示和二次过滤单元，与所述二次过滤单元输出端连接的电源保护和监控单元，与所述监控单元输出端相连接的电源输出单元，所述电源输出单元的输出端与所述继电器切换单元的输入端相连接，还包括与所述电源保护和监控单元连接的电压异常报警单元。在上述本专利技术提供的高压直流电源程控系统中，所述可调电源单元包括220伏接入和接口保护单元，与所述220伏接入和接口保护单元输出端连接的交流变压和直流转换单元，与所述交流变压和直流转换单元输出端连接的稳压滤波单元，与所述稳压滤波单元输出端连接恒流保护单元，所述恒流保护单元的输出端与所述继电器切换单元的输入端相连接，所述电源单元与所述恒流保护单元相连接。在上述本专利技术提供的高压直流电源程控系统中，所述切换单元包括继电器，与所述继电器并联连接的分流保护切换单元，控制所述继电器切换工作的控制单元，所述继电器的输入端与所述电源单元的输出端相连接，所述继电器的输出端与所述需供电设备连接。在上述本专利技术提供的高压直流电源程控系统中，所述译码和I/O控制单元包括与所述微处理单元连接的译码单元，与所述译码单元连接并进行信息交换和处理的片选单元、控制单元、比较电路并输出控制切换单元，所述片选单元与所述控制单元相连接，所述片选单元与所述控制单元分别连接到驱动单元。实施本专利技术所述高压直流电源程控系统，具有如下优点采用分档式恒流控制法(即大电源由若干组小电源叠加而成)，可以实现高压直流电源输出程控化，传统的大电压切换对继电器要求非常高，一般采用手动控制，采用本系统后，继电器(或切换开关)可以采用能承受小电源电压电流的继电器就可以了，在切换单元上增加了分流保护装置，使得继电器等切换开关在切换过程中不会由于瞬间大电流烧坏，提高了可靠性，在系统中采用微处理单元对D/A来控制高压运放，用输出分压经A/D到微处理单元方式，达到从0V到最大电压连续平滑可调的功能，同时能使环境变化或温度变化引起的电压漂移误差得到弥补，提高了直流电源输出的精度，减少了直流电源由于环境变化或温度变化产生的电压漂移误差。下面结合附图，用优选的实施例对本专利技术进一步详细说明，附图中图1为本专利技术高压直流电源程控系统组成原理方框图；图2为图1中高压直流程控电源的组成结构方框图；图3为图2中微处理单元及外围单元的组成结构方框图；图4为图2中电源单元的组成结构方框图；图5为图2中可调电源单元的组成结构方框图6为图2中切换单元组成结构方框图；图7为图2中译码和I/O控制单元的组成结构方框图。如图1所示，在本专利技术提供的高压直流电源程控系统中，设有微机控制单元101和与其通讯(RS232、RS485等)相连的高压直流程控电源102，所输出的电源提供给用电设备103。本专利技术高压直流电源程控系统是由微处理单元及其外设、用来控制高压运放的D/A和读当前电压的A/D、向微处理单元及其外设、A/D、D/A和切换单元提供电源的工作电源单元、对包括D/A、A/D、切换单元等提供片选和控制的译码和I/O控制单元、与D/A和可调电源相连的高压运放、与A/D和输出相连的分压单元、用来平滑调节输出电源的可调电源、用来选择电源档位的多个电源单元、与电源单元输出端相连接的多个切换单元组成；所述电源单元由220V接入和接口保护单元、交流变压和转化直流单元、稳压滤波单元、电源输出单元、电压异常报警、电源保护和监控单元组成，所述译码和I/O控制单元由译码单元、片选单元、控制单元组成，所述切换单元可以是继电器组也可以是模拟开关等，由分流保护单元和继电器切换单元组成，一旦电压由微机设定，电压的波动由微处理单元通过读写A/D和D/A调节电压，保持由于环境变化和温度变化引起的电压漂移，工作电源单元由分别向微处理单元提供电源的电源模块、向A/D和D/A单元提供电源的电源模块、向切换单元提供电源的电源模块、电源提示和过滤单元组成，供电时自动上电，供电完成后自动断电。在这个过程中短路具有电源保护和监控单元、欠压报警单元、电源切换单元和放电单元。本专利技术采用微处理单元对D/A来控制高压运放和用输出分压经A/D到微处理单元方式，达到从0V到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流电源程控系统，可由微机（１０１）程序控制向需供电设备（１０３）提供高压直流电源，其特征在于，包括微处理单元、受控于所述微处理单元的多个叠加连接的电源单元（２０９）及可调电源单元（２１１），分别与所述多个电源单元（２０９）及所述可调电源单元（２１１）输出端连接并与之对应的多个切换单元（２１０），所述各个切换单元（２１０）的输出端与所述用电设备（１０３）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章利勇，谢海，丁国兴，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]