带外部运算反馈的数控开关电源制造技术

本发明专利技术涉及带外部运算反馈的数控开关电源，用于可控大功率直流电源输出，它公开了电压调节数据经触摸屏输入中央控制电路2中MCU芯片U3处理后，输出控制电压经控制及反馈信号隔离电路3处理输出控制信号到运算反馈电路4中处理,然后输出反馈电压到控制及反馈信号隔离电路3后输出到中央控制电路2中；同时运算反馈电路4中输出电压大小信号到运算反馈电路4中处理后输出PWM脉宽调制信号到半桥驱动电路5驱动电路5中的场效应管Q4、Q7的导通时间，来调节开关电源的输出电压。本发明专利技术的优点是使用安全可靠，可以进行时间曲线编程，输出功率最大能达500W，电压0‑48V可调，最大电流可达20A,调节精度可以达到0.1V。

【技术实现步骤摘要】
带外部运算反馈的数控开关电源
本专利技术涉及带外部运算反馈的数控开关电源，具体地说是一种能获得功率足够大而且可以编程的直流电源，来满足生产实验和机电产品开发的各种要求。
技术介绍
连续可调精密直流电源在仪器设备研发和生产实践中都被广泛用到，一般要求电压源的电流要够大适用各种负载，电压精确度高，可操作性要好，这样就可以在各种电路实验中能应付自如，但市场上此类产品的输出功率和电压控制精度都不足，而且不可以进行时间曲线编程，使电压在设定的时间内按照线性逐渐下降或逐渐上升，来方便某些特殊应用场合。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带外部运算反馈的数控开关电源，它是一款数显触摸大功率精密数控电源，其中电流可以达到10A,电压0-48V可调，最大输出功率约500W，电压控制精度可达0.1V;该数控电源还可以进行时间曲线编程，使电压在设定的时间内按照线性逐渐下降或逐渐上升，极大的方便某些特殊应用场合。本专利技术的技术解决方案是在触摸屏1，中央控制电路2，半桥驱动电路5的基础上，特点是有控制及反馈信号隔离电路3，运算反馈电路4，电压调节数据经触摸屏输入中央控制电路2中MCU芯片U3的42、43脚，经MU芯片U3处理后，从U3的20脚输出控制电压到控制及反馈信号隔离电路3中芯片U5的6脚，控制电压经芯片U5隔离后，在芯片U5的3脚输出控制信号到运算反馈电路4中芯片U2B的5脚，经芯片U2B处理后在6脚输出反馈电压到控制及反馈信号隔离电路3中芯片U6的2脚，然后经U6处理后输出反馈信号到中央控制电路2中MU芯片U3的24脚；同时运算反馈电路4中芯片U2B的7脚输出电压大小信号到运算反馈电路4中芯片U1的9脚，经芯片U1处理后，芯片U1的11和14脚输出PWM脉宽调制信号到半桥驱动电路5中三极管Q2、Q3、Q5、Q6的基极，由三极管Q2、Q3、Q5、Q6和高频变压器T2驱动半桥驱动电路5中的场效应管Q4、Q7的导通时间，来调节开关电源的输出电压。以上所述的芯片U1型号为：SG3525，芯片U2B型号为：LM358，MCU芯片U3型号为：STM32F103RCT6，芯片U4型号为：MAX3232，芯片U5和U6的型号为amc1200，三极管Q2、Q3、Q5、Q6型号为9013,场效应管Q4和Q7的型号为W20NB50，二极管D9、D10、D11、D12的型号为：IN4148，在所述的运算反馈电路4中芯片U2B的6脚处设置有电阻R15、R16为分压电阻，芯片U2B的6脚接电阻R15、R16串联后的中间接点。本专利技术所述的半桥驱动电路5中由三极管Q2、Q3、Q5、Q6和高频变压器T2驱动场效应管Q4、Q7，高频变压器T2是标准的三个绕组，一个绕组为初级，另外两个绕组为次级，匝数比为20：20:20的高频变压器，运算反馈电路4中芯片U1的11输出PWM脉宽调制信号接三极管Q2和Q5的基极，芯片U1的14输出PWM脉宽调制信号接三极管Q3和Q6的基极，三极管Q2的发射极与三极管Q5的集电极及高频变压器T2初级绕组的一端，三极管Q5的发射极经过电容C14与三极管Q2集电极相连接，三极管Q3的发射极与三极管Q6的集电极及高频变压器T2初级绕组的另一端，三极管Q6的发射极经过电容C14与三极管Q3集电极相连接；在三极管Q2、Q3、Q5、Q6各管的集电极与发射极之间依次分别并联二极管D9、D10、D11、D12，二极管D9、D10、D11、D12的阴极依次分别与三极管Q2、Q3、Q5、Q6集电极相连接；高频变压器T2次级第一绕组的一端连接场效应管Q4的栅极，另一端连接源极，高频变压器T2次级第二绕组的一端连接场效应管Q7的栅极，另一端连接源极，场效应管Q4源极和场效应管Q7的漏极连接变压器T3初级的一端。本专利技术的工作原理是触摸屏1和型号为：STM32F103RCT6的MCU芯片U3通过专用引脚PA9,PA10经由型号为：MAX3232的芯片U4进行串口通讯，MCU根据用户需要达到的电压进行计算，经引脚PA4给出控制电压,控制电压经过型号为：AMC1200的芯片U4隔离放大后到达运算反馈电路4中型号为：LM358的芯片U2B同向输入电阻R11，运放LM358组成负反馈调节电路，反向端的电压给定来自开关电源的输出端，经过电阻R15,R16进行分压后，与来自电阻R11的同向控制信号进行比较运算，从而产生输出信号经过电阻R13到达型号为：SG3525的芯片U1的9号引脚，SG3525根据9号引脚的电压大小产生PWM脉宽调制信号，通过11号脚OUTA，14号脚OUTB对由4个三极管Q2、Q3、Q5、Q6和高频变压器T2组成的半桥驱动电路进行驱动，半桥驱动电路通过改变Q4、Q7的导通时间，来调节开关电源的输出电压，从而使中央处理器测量电源模块的输出电压经过隔离后进入MCU进行PID运算，以此发出D/A模拟量信号对开关电源模块进行信号调节，D/A模拟信号的电压给定范围为0-3.3V;反馈电压范围经过分压隔离后范围为0-3V，电压0-48V可调，最大电流可达20A,精度可以达到0.1V。本专利技术的优点是使用安全可靠，可以进行时间曲线编程，输出功率最大能达500W，电压0-48V可调，最大电流可达20A,调节精度可以达到0.1V。附图说明图1是本专利技术的方框结构示意图；图2是本专利技术的电路原理结构示意图。具体实施方式根据图1、图2所示，本专利技术在触摸屏1，中央控制电路2，半桥驱动电路5的基础上，特点是有控制及反馈信号隔离电路3，运算反馈电路4，电压调节数据经触摸屏输入中央控制电路2中MCU芯片U3的42、43脚，经MU芯片U3处理后，从U3的20脚输出控制电压到控制及反馈信号隔离电路3中芯片U5的6脚，控制电压经芯片U5隔离后，在芯片U5的3脚输出控制信号到运算反馈电路4中芯片U2B的5脚，经芯片U2B处理后在6脚输出反馈电压到控制及反馈信号隔离电路3中芯片U6的2脚，然后经U6处理后输出反馈信号到中央控制电路2中MU芯片U3的24脚；同时运算反馈电路4中芯片U2B的7脚输出电压大小信号到运算反馈电路4中芯片U1的9脚，经芯片U1处理后，芯片U1的11和14脚输出PWM脉宽调制信号到半桥驱动电路5中三极管Q2、Q3、Q5、Q6的基极，由三极管Q2、Q3、Q5、Q6和高频变压器T2驱动半桥驱动电路5中的场效应管Q4、Q7的导通时间，来调节开关电源的输出电压。所述的芯片U1型号为：SG3525，芯片U2B型号为：LM358，MCU芯片U3型号为：STM32F103RCT6，芯片U4型号为：MAX3232，芯片U5和U6的型号为amc1200，三极管Q2、Q3、Q5、Q6型号为9013,场效应管Q4和Q7的型号为W20NB50，二极管D9、D10、D11、D12的型号为：IN4148，在所述的运算反馈电路4中芯片U2B的6脚处设置有电阻R15、R16为分压电阻，芯片U2B的6脚接电阻R15、R16串联后的中间接点。所述的半桥驱动电路5中由三极管Q2、Q3、Q5、Q6和高频变压器T2驱动场效应管Q4、Q7，高频变压器T2是标准的三个绕组，一个绕组为初级，另外两个绕组为次级，匝数比为20：20:20的高频变压器，运算反馈电路4中芯片U1的11输出PWM脉宽调制信号接三极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带外部运算反馈的数控开关电源，它包括触摸屏（1），中央控制电路（2），半桥驱动电路（5），其特征是有控制及反馈信号隔离电路（3），运算反馈电路（4），电压调节数据经触摸屏输入中央控制电路（2）中MCU芯片U3的42、43脚，经MU芯片U3处理后，从U3的20脚输出控制电压到控制及反馈信号隔离电路（3）中芯片U5的6脚，控制电压经芯片U5隔离后，在芯片U5的3脚输出控制信号到运算反馈电路（4）中芯片U2B的5脚，经芯片U2B处理后在6脚输出反馈电压到控制及反馈信号隔离电路（3）中芯片U6的2脚，然后经U6处理后输出反馈信号到中央控制电路（2）中MU芯片U3的24脚；同时运算反馈电路（4）中芯片U2B的7脚输出电压大小信号到运算反馈电路（4）中芯片U1的9脚，经芯片U1处理后，芯片U1的11和14脚输出PWM脉宽调制信号到半桥驱动电路（5）中三极管Q2、Q3、Q5、Q6的基极，由三极管Q2、Q3、Q5、Q6和高频变压器T2驱动半桥驱动电路（5）中的场效应管Q4、Q7的导通时间，来调节开关电源的输出电压。

【技术特征摘要】
1.带外部运算反馈的数控开关电源，它包括触摸屏（1），中央控制电路（2），半桥驱动电路（5），其特征是有控制及反馈信号隔离电路（3），运算反馈电路（4），电压调节数据经触摸屏输入中央控制电路（2）中MCU芯片U3的42、43脚，经MU芯片U3处理后，从U3的20脚输出控制电压到控制及反馈信号隔离电路（3）中芯片U5的6脚，控制电压经芯片U5隔离后，在芯片U5的3脚输出控制信号到运算反馈电路（4）中芯片U2B的5脚，经芯片U2B处理后在6脚输出反馈电压到控制及反馈信号隔离电路（3）中芯片U6的2脚，然后经U6处理后输出反馈信号到中央控制电路（2）中MU芯片U3的24脚；同时运算反馈电路（4）中芯片U2B的7脚输出电压大小信号到运算反馈电路（4）中芯片U1的9脚，经芯片U1处理后，芯片U1的11和14脚输出PWM脉宽调制信号到半桥驱动电路（5）中三极管Q2、Q3、Q5、Q6的基极，由三极管Q2、Q3、Q5、Q6和高频变压器T2驱动半桥驱动电路（5）中的场效应管Q4、Q7的导通时间，来调节开关电源的输出电压。2.根据权利要求1所述的带外部运算反馈的数控开关电源，其特征是所述的芯片U1型号为：SG3525，芯片U2B型号为：LM358，MCU芯片U3型号为：STM32F103RCT6，芯片U4型号为：MAX3232，芯片U5和U6的型号为amc1200，三极管Q2、Q3、Q5、Q6型号为9013,场效应管Q4和Q7的型号为W20NB50，二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：解正坤，王鹏，
申请(专利权)人：标格达精密仪器广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44