一种多通道可调电源系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种多通道可调电源系统，包含供电单元、控制单元、数模转换单元与功率调整单元；所述数模转换单元经功率调整单元对外供电，数模转换单元的输入与控制单元的输出相连；所述供电单元提供控制单元、数模转换单元与功率调整单元的所需用电。本实用新型专利技术的有益效果在于：多通道使用功耗较低，且每个通道可以单独控制，或是统一控制输出不同的电压值，硬件电路简单，成本较低，控制精度较高。

A multi-channel adjustable power supply system

【技术实现步骤摘要】
一种多通道可调电源系统
本技术涉及光电子、量子通信领域，具体涉及一种多通道可调电源系统。
技术介绍
随着技术的发展，具备多通道功能单元的通信设备、智能设备日益增多，比如光开关芯片，硅基光学相控阵列等等；以硅基光学相控阵列为例。激光雷达作为重要的传感技术手段，目前很大程度上受限于其机械扫描的运作方式，不可避免的带来尺寸大，扫描速度慢的缺点。硅基光学相控阵列是包含一组阵列排布的光输出单元，可以通过控制每个单元的相位，实现远场辐射波束的扫描，具有尺寸小，速度快的特点，同时每个通道的所需电流并不大，但这对传统电源系统提出了挑战。传统的电源系统虽然具有短路保护等功能，但通常电源通道数量较少，控制方式只有开关控制，输出电压或输出功率调节不方便，能耗控制手段有限，为解决相关问题，有必要进行深入研究。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种多通道可调电源系统，其目的在于提供一种能够实现通道独立控制的低成本电源解决方案。为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：一种多通道可调电源系统，包含供电单元、控制单元、数模转换单元与功率调整单元；所述数模转换单元经功率调整单元对外供电，数模转换单元的输入与控制单元的输出相连；所述供电单元提供控制单元、数模转换单元与功率调整单元的所需用电。由于现有数模转换单元均用于信号变换，在毫安级别的用电需求场景下，绝大多数市场上的数模转换芯片不适于用作电源输出，但数模转换芯片具有较高的精度，具备稳定电压输出的特性，理论上可实现0伏到数模转换单元或数模转换芯片供电电压之间的任意电压值，因此结合功率调整单元，即可使得整个系统适于用作供电输出。进一步的，所述数模转换单元包含多个模拟输出通道，所述功率调整单元的数量与模拟输出通道的数量匹配，并与模拟输出通道一一对应；任一模拟输出通道经过对应的功率调整单元对外部供电。在多通道、弱电流的用电场景需求下，数模转换单元或数模转换芯片提供了一种便捷的多通道可独立切换或控制输出的集成式供电方式，且改变供电电压的方式并不需要更改匹配电阻的阻值等传统电源芯片的调压方式，硬件电路简洁且使用灵活方便。作为一种优选方案，所述功率调整单元为输出缓冲放大器，所述输出缓冲放大器与数模转换单元集成在同一芯片上，且输出缓冲放大器的输出电流额定值的绝对值不小于10毫安。进一步的，还包含多路选择器，多路选择器的多路输入与数模转换单元的多个模拟输出通道一一相连，所述多路选择器的控制端与控制单元相连。进一步的，所述数模转换单元包含总线通信接口，数模转换单元与控制单元通过总线通信连接。作为另一种优选方案，所述功率调整单元与数模转换单元为分立器件。进一步的，对应数模转换单元各模拟输出通道的功率调整单元集成在同一芯片上。进一步的，所述功率调整单元的电压放大倍数为1，功率调整单元的输出电流额定值的绝对值不小于10毫安。进一步的，所述功率调整单元还包含短路保护电路或过流保护电路。进一步的，还包含通信模块；所述通信模块与控制单元通信连接，以使控制单元接收外部设备的控制命令。现有通信模块多种多样，有线通信的如USB通信模块、CAN通信模块、RS232通信模块等，无线通信的也有zigbee、wifi、GPRS等，无论采用何种通信模块，使得控制单元可以实现与外部其他控制设备的通信，也为其他控制设备控制数模转换单元的输出提供了硬件支撑。相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：⑴、硬件电路简单，成本较低，控制精度较高；⑵、能够实现远程控制；⑶、多通道使用功耗较低，且每个通道可以单独控制，或是统一控制输出不同的电压值。附图说明图1为实施例1的原理结构框图。图2为实施例1的一种扩展方案。图3为实施例1的另一种扩展方案。图4为实施例2的原理结构框图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术中的技术方案进一步说明。实施例1一种多通道可调电源系统，如图1所示，包含供电单元、控制单元、数模转换单元、多路选择器、通信模块与功率调整单元，所述功率调整单元为输出缓冲放大器；数模转换单元的输入与控制单元的输出相连；所述数模转换单元包含多个模拟输出通道，所述输出缓冲放大器的数量与模拟输出通道的数量匹配，并与模拟输出通道一一对应；任一模拟输出通道经过对应的输出缓冲放大器对外部提供Vout用电。多路选择器的多路输入与数模转换单元的多个模拟输出通道一一相连，多路选择器的控制端与控制单元相连(图1中未画出)；控制单元能够通过对多路选择器的选择，使得多路选择器的输出即为其中所被选择模拟输出通道的输出，可用作电压反馈监控使用；所述通信模块与控制单元通信连接，以使控制单元接收外部设备的控制命令，使得可调电源系统的电压调节或输出控制更具灵活性，应用范围更广，也更能够起到功耗控制的作用；所述输出缓冲放大器、多路选择器与数模转换单元集成在同一芯片1上，使得即使存在多路用电场景，整个硬件电路也非常简洁。输出缓冲放大器的输出电流额定值的绝对值不小于10毫安，比如可提供正负20毫安的输出，以提供稳定的通路供电使用；输出缓冲放大器的设计及制造均为现有技术，在此不作赘述。通过结合较强带负载能力的输出缓冲放大器，使得传统的作为信号变换作用的数模转换单元能够作为供电单元，对于多通道的用电场景进行供电，且任一通道能够通过控制单元对数模转换单元的输入控制或信号控制，对于通道的供电电压、供电的通道数量进行设置，从而在更为灵活的用电场景下实现频繁切换，降低整体系统的用电功耗，且系统寿命较高，整体成本也较低。当需要扩展通道数量时，将集成了数模转换单元、输出缓冲放大器等器件的芯片1进行扩展连接即可，如图2所示。作为进一步的优化方案，所述数模转换单元包含总线通信接口，数模转换单元与控制单元通过总线通信连接，如图3所示，对控制单元而言只需占用一个通信接口即可，包含数模转换单元的芯片1挂接在总线上即可。使用时也可增加总线控制芯片或总线收发器芯片，控制单元通过总线控制芯片或总线收发器芯片与各芯片1总线通信连接即可，此为现有技术，不作赘述。实施例2本实施例与实施例1不同之处在于，所述功率调整单元与数模转换单元为分立器件。如图4所示，对应数模转换单元各模拟输出通道的功率调整单元集成在同一芯片2上，所述功率调整单元的电压放大倍数为1，功率调整单元的输出电流额定值的绝对值不小于10毫安。通过集成的功率调整单元能够将大多数的数模转换单元改用作低电流需求的供电源，芯片的可替代性更强，但硬件数量较实施例1更多，相比之下实施例1更利于小型化。所述功率调整单元包含放大电路，还可根据需要选择短路保护电路或过流保护电路与放大电路的输出串接，以避免负载端出现短路情况或出现系统过载情况。实际使用时，也可使用多路复用器，其输入与芯片2中各路功率调整单元的输出一一相连，多路复用器的输出经采样电路反馈回控制单元(图中未示出)，以实现电路输出反馈-监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道可调电源系统，其特征在于：包含供电单元、控制单元、数模转换单元与功率调整单元；所述数模转换单元经功率调整单元对外供电，数模转换单元的输入与控制单元的输出相连；所述供电单元提供控制单元、数模转换单元与功率调整单元的所需用电。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道可调电源系统，其特征在于：包含供电单元、控制单元、数模转换单元与功率调整单元；所述数模转换单元经功率调整单元对外供电，数模转换单元的输入与控制单元的输出相连；所述供电单元提供控制单元、数模转换单元与功率调整单元的所需用电。


2.如权利要求1所述的一种多通道可调电源系统，其特征在于：所述数模转换单元包含多个模拟输出通道，所述功率调整单元的数量与模拟输出通道的数量匹配，并与模拟输出通道一一对应；任一模拟输出通道经过对应的功率调整单元对外部供电。


3.如权利要求2所述的一种多通道可调电源系统，其特征在于：所述功率调整单元为输出缓冲放大器，所述输出缓冲放大器与数模转换单元集成在同一芯片上，且输出缓冲放大器的输出电流额定值的绝对值不小于10毫安。


4.如权利要求3所述的一种多通道可调电源系统，其特征在于：还包含多路选择器，多路选择器的多路输入与数模转换单元的多个模拟输出通道一一相连，所述多路选择器的控制端与控制单元相...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋平，金里，冯俊波，李同辉，杨米杰，刘祖文，路侑锡，刘其鑫，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50