一种恒功电源模块及集成电路制造技术

本发明专利技术公开了一种恒功电源模块及集成电路，控制单元根据输出电压和输出电流计算得到输出功率，并判断输出功率是否小于预设目标功率，若输出功率大于预设目标功率，控制单元通过上调控制信号，再经电阻反馈网络使电源单元下调输出电压，达到下调输出功率目的；若输出功率小于预设目标功率，控制单元通过下调控制信号，再经电阻反馈网络使电源单元上调输出电压，最终达到上调输出功率目的。本发明专利技术提供了三种电阻反馈网络，分别是：电压电流控制复合电阻反馈网络、电压控制复合电阻反馈网络、电流控制复合反馈网络。本发明专利技术通过采用控制单元向电阻反馈网络发送控制信号，调节电源单元的输出电压，实现恒定功率输出，结构简单，适用范围广。围广。围广。

【技术实现步骤摘要】
一种恒功电源模块及集成电路


[0001]本专利技术涉及电源领域，尤其是一种恒功电源模块及集成电路。

技术介绍

[0002]本安电气系统中，常常要求用电设备配备冗余电源，传统的冗余电源都设置在本安电源内，通过长电缆给单台或多台设备供电，当电缆发生故障时，冗余电源也将失效。而且由于供电系统的电压一般为12～24VDC，供电距离一般为1～6km，以18V供电电源、0.75mm2电缆(分布电阻：26Ω/km)、1km距离、用电设备峰值电流300mA计算。电缆压降为26Ω/km*2*1km*300mA＝15.6V，用电设备两端电压为18
‑
15.6＝2.4V，电缆压降十分严重，从而造成带载能力不足。
[0003]因为用电设备功率有波峰波谷，供电方案需要按照用电设备的最大瞬时功率之和进行设计，如果在用电设备配上电池，使用恒功电源进行充电，只要充电功率大于设备平均耗电功率，供电方案只要根据充电功率设计即可，大大地提高了带载能力。而现有的充电电路为恒压、恒流电源，输出阶段分为：涓流充电阶段
‑
恒流充电阶段
‑
恒压充电阶段
‑
充电结束，不能满足恒定功率充电的需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种恒功电源模块及集成电路，其目的在于实现恒定功率输出。
[0005]第一方面
[0006]本专利技术提供了一种恒功电源模块，包括第一电源单元，还包括第一电压检测单元、第一电流检测单元、第一控制单元和电压电流控制复合电阻反馈网络；
[0007]所述第一电压检测单元用于检测第一电源单元的第一输出电压；
[0008]所述第一电流检测单元用于检测第一电源单元的第一输出电流；
[0009]所述第一控制单元用于根据第一输出电压和第一输出电流产生第一控制信号；
[0010]所述电压电流控制复合电阻反馈网络用于将第一输出电压、第一输出电流和第一控制信号整合产生第一反馈信号并发送至第一电源单元的反馈端；
[0011]所述第一电源单元根据第一反馈信号调节第一输出电压的电压值；
[0012]所述电压电流控制复合电阻反馈网络包括第一电压反馈分支电阻、第一电流反馈分支电阻、第一控制反馈分支电阻和第一接地电阻；所述第一电压反馈分支电阻连接于第一电源单元的输出端与反馈端之间；所述第一电流反馈分支电阻连接于第一电源单元的反馈端与第一电流检测单元的输出端之间；所述第一控制反馈分支电阻连接于第一电源单元的反馈端与第一控制单元的输出端之间；所述第一接地电阻连接于第一电源单元的反馈端与地之间。
[0013]本专利技术提供的一种恒功电源电路，能够实现恒功输出，且恒定功率值可调节，满足了本安系统中恒功充电的需求。
[0014]优选地，所述第一电压反馈分支电阻R
v
、第一电流反馈分支电阻R
i
和第一接地电阻R
g
的计算公式如下：
[0015][0016][0017][0018]其中，V
f
为第一电源单元的反馈点电压；V
v
为第一电源单元的输出电压；V
i
为第一电流检测单元的输出电压；V
vmax
为第一电源单元的最大输出电压；V
imax
为第一电流检测单元的最大输出电压；V
cmax
为第一控制单元的最大输出电压。
[0019]优选地，所述第一控制单元用于根据第一输出电压和第一输出电流产生第一控制信号具体为：第一控制单元根据所述第一输出电压和第一输出电流计算得到输出功率，并判断所述输出功率是否小于预设目标功率；若是，第一控制单元产生第一下调控制信号；若否，控制单元产生第一上调控制信号。
[0020]优选地，所述第一控制单元还用于判断第一电源单元的第一输出电压是否大于预设涓流电压，若是，第一控制单元设置预设目标功率等于预设恒定功率。
[0021]优选地，若所述第一输出电压小于或等于预设涓流电压，第一控制单元判断预设恒定功率是否大于预设涓流功率，若是，第一控制单元设置预设目标功率等于预设涓流功率；若否，第一控制单元设置预设目标功率等于预设恒定功率。
[0022]优选地，所述第一控制单元还用于判断所述第一输出电压是否小于预设电压上限，若否，第一控制单元产生第二下调控制信号并发送至第一电源单元，所述第一电源单元根据第二下调控制信号下调输出电压。
[0023]优选地，所述第一控制单元还用于判断所述输出电流是否小于预设电流上限，若否，第一控制单元产生第三下调控制信号并发送至第一电源单元，所述第一电源单元根据第三下调控制信号下调输出电压。
[0024]第二方面
[0025]本专利技术提供了一种恒功电源模块，包括第二电源单元，还包括第二电压检测单元、第二电流检测单元、第二控制单元和电压控制复合电阻反馈网络；
[0026]所述第二电压检测单元用于检测第二电源单元的第二输出电压；
[0027]所述第二电流检测单元用于检测第二电源单元的第二输出电流；
[0028]所述第二控制单元用于根据第二输出电压和第二输出电流产生第二控制信号；
[0029]所述电压控制复合电阻反馈网络用于将第二输出电压和第二控制信号整合产生第二反馈信号并发送至第二电源单元的反馈端；
[0030]所述第二电源单元根据第二反馈信号调节第二输出电压的电压值；
[0031]所述电压控制复合电阻反馈网络包括第二电压反馈分支电阻、第二控制反馈分支电阻和第二接地电阻；所述第二电压反馈分支电阻连接于第二电源单元的输出端与反馈端之间；所述第二控制反馈分支电阻连接于第二电源单元的反馈端与控制单元的输出端之间；所述第二接地电阻连接于第二电源单元的反馈端与地之间。
[0032]第三方面
[0033]本专利技术提供了一种恒功电源模块，包括第三电源单元，还包括第三电压检测单元、第三电流检测单元、第三控制单元和电流控制复合电阻反馈网络；
[0034]所述第三电压检测单元用于检测第三电源单元的第三输出电压；
[0035]所述第三电流检测单元用于检测第三电源单元的第三输出电流；
[0036]所述第三控制单元用于根据第三输出电压和第三输出电流产生第三控制信号；
[0037]所述电流控制复合电阻反馈网络用于将第三输出电流和第三控制信号整合产生第三反馈信号并发送至第三电源单元的反馈端；
[0038]所述第三电源单元根据反馈信号调节第三输出电压的电压值；
[0039]所述电流控制复合电阻反馈网络包括第二电流反馈分支电阻、第三控制反馈分支电阻和第三接地电阻；所述第二电流反馈分支电阻连接于第三电源单元的反馈端与第三电流检测单元的输出端之间；所述第三控制反馈分支电阻连接于第三电源单元的反馈端与第三控制单元的输出端之间；所述第三接地电阻连接于第三电源单元的反馈端与地之间。
[0040]第四方面
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒功电源模块，包括第一电源单元，其特征在于：还包括第一电压检测单元、第一电流检测单元、第一控制单元和电压电流控制复合电阻反馈网络；所述第一电压检测单元用于检测第一电源单元的第一输出电压；所述第一电流检测单元用于检测第一电源单元的第一输出电流；所述第一控制单元用于根据第一输出电压和第一输出电流产生第一控制信号；所述电压电流控制复合电阻反馈网络用于将第一输出电压、第一输出电流和第一控制信号整合产生第一反馈信号并发送至第一电源单元的反馈端；所述第一电源单元根据第一反馈信号调节第一输出电压的电压值；所述电压电流控制复合电阻反馈网络包括第一电压反馈分支电阻、第一电流反馈分支电阻、第一控制反馈分支电阻和第一接地电阻；所述第一电压反馈分支电阻连接于第一电源单元的输出端与反馈端之间；所述第一电流反馈分支电阻连接于第一电源单元的反馈端与第一电流检测单元的输出端之间；所述第一控制反馈分支电阻连接于第一电源单元的反馈端与第一控制单元的输出端之间；所述第一接地电阻连接于第一电源单元的反馈端与地之间。2.根据权利要求1所述的一种恒功电源模块，其特征在于：所述第一电压反馈分支电阻R
v
、第一电流反馈分支电阻R
i
和第一接地电阻R
g
的计算公式如下：的计算公式如下：的计算公式如下：其中，V
f
为第一电源单元的反馈点电压；V
v
为第一电源单元的输出电压；V
i
为第一电流检测单元的输出电压；V
vmax
为第一电源单元的最大输出电压；V
imax
为第一电流检测单元的最大输出电压；V
cmax
为第一控制单元的最大输出电压。3.根据权利要求1所述的一种恒功电源模块，其特征在于：所述第一控制单元用于根据第一输出电压和第一输出电流产生第一控制信号具体为：第一控制单元根据所述第一输出电压和第一输出电流计算得到输出功率，并判断所述输出功率是否小于预设目标功率；若是，第一控制单元产生第一下调控制信号；若否，控制单元产生第一上调控制信号。4.根据权利要求1所述的一种恒功电源模块，其特征在于：所述第一控制单元还用于判断第一电源单元的第一输出电压是否大于预设涓流电压，若是，第一控制单元设置预设目标功率等于预设恒定功率。5.根据权利要求4所述的一种恒功电源模块，其特征在于：若所述第一输出电压小于或等于预设涓流电压，第一控制单元判断预设恒定功率是否大于预设涓流功率，若是，第一控制单元设置预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少龙，
申请(专利权)人：郭少龙，
类型：发明
国别省市：