多功能DC/DC实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多功能DC/DC实验装置，包括直流电压源、辅助电源电路、DC/DC变换电路、控制电路、驱动电路和显示电路，直流电压源分别与辅助电源电路、DC/DC变换电路相连接，辅助电源电路分别与控制电路、驱动电路相连接，控制电路设有PWM输出引脚，控制电路的PWM输出引脚与驱动电路的输入端相连接，驱动电路的输出端与DC/DC变换电路的输入端相连接，DC/DC变换电路的输出端与控制电路相连接，控制电路与显示电路相连接。本实用新型专利技术能够快速、精确地输出不同的PWM驱动信号，使主电路工作在不同的模式，具有很好的教学意义和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
多功能DC/DC实验装置
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种多功能DC/DC实验装置。
技术介绍
DC/DC变换是将一个固定的直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直流斩波电路，直流斩波器具有体积小、重量轻、效率高等优点，被广泛应用于直流电机调速、开关电源、直流电压隔离等各个领域中，因此，DC/DC变换教学是电力电子技术教学与实验中一个重要的内容。DC/DC变换电路主要包括降压斩波电路（BuckChopper）、升压斩波电路（BoostChopper）、升降压斩波电路（Boost-BuckChopper）和Cuk斩波电路，其中前两种是基本电路，Buck电路的输出平均电压小于输入电压，而Boost电路的输出平均电压高于输入电压。
技术实现思路
本技术的目的是弥补现有技术的缺陷，本技术提供的多功能DC/DC教学实验装置，能够快速、精确地输出不同的PWM驱动信号，使主电路工作在不同的模式，具有很好的教学意义和应用前景。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种多功能DC/DC实验装置，包括直流电压源、辅助电源电路、DC/DC变换电路、控制电路、驱动电路和显示电路，所述直流电压源分别与所述辅助电源电路、DC/DC变换电路相连接，所述辅助电源电路分别与所述控制电路、驱动电路相连接，所述控制电路设有PWM输出引脚，所述控制电路的PWM输出引脚与所述驱动电路的输入端相连接，所述驱动电路的输出端与所述DC/DC变换电路的输入端相连接，所述DC/DC变换电路的输出端与所述控制电路相连接，所述控制电路与所述显示电路相连接。本技术一个较佳实施例中，多功能DC/DC实验装置进一步包括所述直流电压源输出18V-30V直流电，为所述DC/DC变换电路和辅助电源电路提供输入电压。本技术一个较佳实施例中，多功能DC/DC实验装置进一步包括所述辅助电源电路将所述输入电压转变为5V和15V直流电，分别为所述控制电路、驱动电路提供工作电源。本技术一个较佳实施例中，多功能DC/DC实验装置进一步包括所述控制电路为dsPIC33FJ16GS504单片机最小系统，向所述驱动电路输出PWM信号。本技术一个较佳实施例中，多功能DC/DC实验装置进一步包括所述驱动电路包括FAN73611芯片与TC4432芯片。本技术一个较佳实施例中，多功能DC/DC实验装置进一步包括所述DC/DC变换电路为两个MOS管的Buck-Boost电路。本技术一个较佳实施例中，多功能DC/DC实验装置进一步包括所述显示电路为LCD1602液晶显示屏。本技术的有益效果是：能够快速、精确地输出不同的PWM驱动信号，使主电路工作在不同的模式，具有很好的教学意义和应用前景。附图说明图1是本技术的多功能DC/DC实验装置的系统框图；图2是本技术的多功能DC/DC实验装置的主电路图；图3是本技术的辅助电源电路的电路原理图；图4是本技术的控制电路和显示电路的端口配置图；图5是本技术的驱动电路的电路原理图；图6是本技术的主电路为Buck模式的PWM波形图；图7是本技术的主电路为Boost模式的PWM波形图；图8是本技术的主电路为同相Buck-Boost模式的PWM波形图。具体实施方式下面将结合说明书附图，对本技术作进一步的说明。如图1所示，包括直流电压源、辅助电源电路、DC/DC变换电路、控制电路、驱动电路和显示电路，直流电压源分别与辅助电源电路、DC/DC变换电路相连接，辅助电源电路分别与控制电路、驱动电路相连接，控制电路设有PWM输出引脚，控制电路的PWM输出引脚与驱动电路的输入端相连接，驱动电路的输出端与DC/DC变换电路的输入端相连接，DC/DC变换电路的输出端与控制电路相连接，控制电路与显示电路相连接。如图2所示，主电路图包括直流电压源、辅助电源电路、控制电路、驱动电路、DC/DC变换电路和显示电路。继电器KF1控制DC/DC变换电路和直流电压源的接通与断开，DC/DC变换电路由Q1、Q2两个MOS管构成Buck-Boost电路，控制电路输出PWM信号给驱动电路，驱动电路的输出端接MOS管的栅极，为MOS管提供开关信号，显示电路用来实时显示主电路的电流和输出电压。如图3所述，辅助电源电路的功能是给控制电路和驱动电路供电。本装置中有3个电压等级，第一个是利用LM7805芯片为单片机最小系统提供工作电压5V；第二个是利用LM7815CT芯片为驱动电路提供工作电压15V；第三个是给显示电路提供工作电压3.3V，这是通过在最小单片机系统板上利用LM1117-3.3V降压稳压芯片实现5V-3.3V变换。如图4所示，控制电路为dsPIC33FJ16GS504单片机最小系统，显示电路为LCD1602液晶显示屏，单片机输出的控制信号HPWM1和LPWM1与驱动电路的信号输入端相连，Vbus是主电路输出端的电压值，Ibus是主电路中电阻RS1上的电流值，D0-D7作为LCD1602的8位数据端口为显示电路提供输入数据。如图5所示，驱动电路包括FAN73611芯片与TC4432芯片，FAN73611芯片为Q1提供buck信号，TC4432芯片为Q2提供boost信号。本技术的具体工作过程如下：（1）当主电路需要起到降压作用时，单片机最小系统输出如图6所示的控制波形，其中uG1、uG2分别为MOS管Q1、Q2的控制信号。Q2保持关断，Q1在一个周期内交替进入导通和关断两种工作状态，此时，输出电压与输入电压的关系为：式中，为输出电压，为输入电压，为Q1的占空比，即。由于，，此时DC/DC电路为降压斩波电路（Buck电路）。（2）当主电路需要起到升压作用时，单片机最小系统输出如图7所示的控制波形，其中uG1、uG2分别为MOS管Q1、Q2的控制信号。Q1保持开通，但为了避免Q1的驱动电路中电容CD8因电压过高被击穿，需要以固定的频率给Q1低脉冲作为其上管驱动信号，Q2在一个周期内交替进入导通和关断两种工作状态，此时，输出电压与输入电压的关系为：式中，为输出电压，为输入电压，为Q2的占空比，即。因为，，此时DC/DC电路为升压斩波电路（Boost电路）。（3）当主电路需要同时具备升压和降压作用时，单片机最小系统输出如图8所示的控制波形，其中uG1、uG2分别为MOS管Q1、Q2的控制信号。在一个周期内，Q1，Q2均以一定的频率进入导通和关断两种工作状态，此时，输出电压与输入电压的关系为：式中，为输出电压，为输入电压，为Q1的占空比，即，为Q2的占空比，即。此时，该电路为同相Buck-Boost电路，可起到降压、升压两种作用，当时，，DC/DC电路为降压斩波电路（Buck电路）；当时，，DC/DC电路为升压斩波电路（Boost电路）。以上所述介绍了本技术的基本原理、主要特征及优点。应当指出，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变化，这些改进和变化都落入要求保护的本技术范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能DC/DC实验装置，其特征是：包括直流电压源、辅助电源电路、DC/DC变换电路、控制电路、驱动电路和显示电路，所述直流电压源分别与所述辅助电源电路、DC/DC变换电路相连接，所述辅助电源电路分别与所述控制电路、驱动电路相连接，所述控制电路设有PWM输出引脚，所述控制电路的PWM输出引脚与所述驱动电路的输入端相连接，所述驱动电路的输出端与所述DC/DC变换电路的输入端相连接，所述DC/DC变换电路的输出端与所述控制电路相连接，所述控制电路与所述显示电路相连接。

【技术特征摘要】
1.一种多功能DC/DC实验装置，其特征是：包括直流电压源、辅助电源电路、DC/DC变换电路、控制电路、驱动电路和显示电路，所述直流电压源分别与所述辅助电源电路、DC/DC变换电路相连接，所述辅助电源电路分别与所述控制电路、驱动电路相连接，所述控制电路设有PWM输出引脚，所述控制电路的PWM输出引脚与所述驱动电路的输入端相连接，所述驱动电路的输出端与所述DC/DC变换电路的输入端相连接，所述DC/DC变换电路的输出端与所述控制电路相连接，所述控制电路与所述显示电路相连接。2.根据权利要求书1所述的多功能DC/DC实验装置，其特征是：所述直流电压源输出18V-30V直流电，为所述DC/DC变换电路和辅助电源电路提供输入电压。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：季宁一，赵涛，宗倩，张韬，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32