一种数控电源的滤波电容快速放电电路制造技术

本发明专利技术涉及一种数控电源的滤波电容快速放电电路，属于电源技术领域。放电电路包括：包括运算放大器，运算放大器的两个输入端分别用于接收输出电压和基准电压；运算放大器的输出端用于连接功率变换单元；控制支路，其控制端连接运算放大器的输出端，控制支路的输入端连接一个工作电源，控制支路根据运算放大器的输出结果输出对应的控制信号以控制放电支路中的开关管导通或者关闭；放电支路与电容并联，包括串联的放电负载和开关管，开关管的控制端连接控制支路的输出端。本发明专利技术在符合放电的条件下，通过导通放电支路对滤波电容进行放电，提高了滤波电容的放电效率，缩短了数控电源的输出电压从高值突降到低值时的调整时长。输出电压从高值突降到低值时的调整时长。输出电压从高值突降到低值时的调整时长。

【技术实现步骤摘要】
一种数控电源的滤波电容快速放电电路


[0001]本专利技术涉及一种数控电源的滤波电容快速放电电路，属于电源


技术介绍

[0002]数控电源以数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)为核心，将数控电源驱动器、PWM控制器等作为控制对象，能实现控制、管理和监测功能的电源产品。它是通过设定开关电源的内部参数来改变其外在特性，将电源有效地分配给系统的不同组件，最大限度地降低损耗。
[0003]对于可调数控电源来说，输出电压是通过人为设置的。以BUCK拓扑结构电源为例，控制环路通过采样输出电压和基准电压进行比较，从而控制功率变换单元中功率开关管的占空比，进而调整输出电压。空载条件下，如果设置电压从高值突然降到低值，由于反馈机制作用，数控电源的功率变换单元会通过减小占空比来降低输出电压，但是输出电路中会存在大的滤波电容，滤波电容在输出为高电压时存储了大量电荷导致输出电压无法及时下降，仅仅依靠控制环路来调整输出电压，数控电源的整个调整时间可能需要持续数秒，这样对于瞬态响应要求较高的用电设备来说，可能面临过压损坏或者不能正常工作的状态。
[0004]综上，现有的数控电源的输出电压从高值突降到低值时，调整时间较长的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种数控电源的滤波电容快速放电电路，用以解决现有数控电源的输出电压从高值突降到低值时，调整时间较长的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请提出了一种数控电源的滤波电容快速放电电路的技术方案，滤波电容快速放电电路包括：
[0007]信号比较支路，包括运算放大器，运算放大器的一个输入端用于连接数控电源的输出端，以接收数控电源的输出电压，运算放大器的另一个输入端用于接收基准电压；运算放大器的输出端用于连接功率变换单元，功率变换单元根据运算放大器的输出结果调整占空比；
[0008]控制支路，控制支路的控制端连接运算放大器的输出端，控制支路的输入端连接一个工作电源，控制支路根据运算放大器的输出结果输出对应的控制信号以控制放电支路中的开关管导通或者关闭；
[0009]放电支路，放电支路与电容并联，包括串联的放电负载和开关管，开关管的控制端连接控制支路的输出端；
[0010]当数控电源的输出电压＞基准电压时，功率变换单元通过减小占空比减小输出电压，当数控电源的输出电压＜基准电压时，功率变换单元通过增大占空比增大输出电压；
[0011]同时控制支路根据运算放大器的输出结果输出闭合/断开开关管的控制信号，以导通/断开放电支路。
[0012]本专利技术的数控电源的滤波电容快速放电电路的技术方案的有益效果是：本专利技术通
过信号比较支路对输出电压和基准电压进行比较，并且将比较结果输出至功率变换单元和控制支路：当数控电源的输出电压＞基准电压时，功率变换单元通过减小占空比减小输出电压，当数控电源的输出电压＜基准电压时，功率变换单元通过增大占空比增大输出电压，同时控制支路根据运算放大器的输出结果输出闭合/断开开关管的控制信号，导通/断开放电支路。本专利技术在运算放大器输出导通放电支路的控制信号时，通过控制支路导通放电支路对电容进行放电，提高了电容的放电效率，缩短了数控电源的输出电压从高值突降到低值时的调整时长。
[0013]进一步的，所述控制支路包括三极管Q1、三极管Q2、以及三极管Q3，三级管Q1的基极连接运算放大器的输出端，三极管Q1的集电极通过一个电阻连接工作电源的输出端，三极管Q1的发射极接地；三极管Q2的基极连接三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极连接开关管的控制端，三极管Q2的发射极接地；三极管Q3的基极接收使能信号，三极管Q3的集电极连接三极管Q2的集电极，且三极管Q3的集电极通过上拉电阻连接工作电源的输出端，三极管Q3的发射极接地；当三极管Q1基极的电压大于等于三极管Q1的导通电压时，使能信号为低电平，当三极管Q1基极的电压小于三极管Q1的导通电压时，使能信号为高电平。
[0014]进一步的，所述控制支路包括三极管Q1和三极管Q2，三级管Q1的基极连接运算放大器的输出端，三极管Q1的集电极通过一个电阻连接工作电源的输出端，三极管Q1的发射极接地；三极管Q2的基极连接三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极通过上拉电阻接地，且三极管Q2的集电极连接开关管的控制端，三极管Q2的发射极连接工作电源的输出端。
[0015]进一步的，为了配合三极管的导通/断开电压，还包括分压支路，分压支路的一端连接运算放大器的输出端，另一端接地；分压支路的分压点连接控制支路的控制端。
[0016]进一步的，分压支路包括串联的电阻R4和电阻R5。
[0017]进一步的，所述开关管为MOS管。
[0018]进一步的，所述放电负载为放电电阻。
[0019]进一步的，所述工作电源为5V低压电源。
[0020]进一步的，5V低压电源连接数控电源。
[0021]进一步的，开关管的输出端接地。
附图说明
[0022]图1是本专利技术数控电源的滤波电容快速放电电路实施例1的电路结构图；
[0023]图2是本专利技术数控电源的滤波电容快速放电电路实施例2的电路结构图；
[0024]图3是本专利技术数控电源空载时，电压下降的效果图。
具体实施方式
[0025]数控电源的滤波电容快速放电电路实施例1：
[0026]本专利技术的主要构思在于，基于输出电压从高值突降到低值时，调整时间较长的问题，本专利技术在数控单元中增加了滤波电容的快速放电电路，该放电电路包括信号比较支路、控制支路、以及放电支路，通过信号比较支路确定电压是否下降，下降后通过控制支路输出放电支路放电的控制信号，进而控制放电支路进行放电。本专利技术通过该放电电路及时的对滤波电容进行放电，缩短电压降低时的调整时长。
[0027]具体的，数控电源的滤波电容快速放电电路如图1所示，包括信号比较支路、控制支路、以及放电支路。
[0028]信号比较支路包括运算放大器和分压支路，运算放大器的正向输入端(+)用于连接数控电源的输出端，以接收数控电源的输出电压Vout，运算放大器的反向输入端(
‑
)用于连接数控单元(即数字控制单元)的输出端，以接收基准电压Vref(这里的基准电压Vref即待调整到的电压，是通过人机交互后人为设置的电压Vset经过数字控制单元得到的)，运算放大器的输出端连接分压支路的一端，分压支路的另一端接地；分压支路包括串联的电阻R4和电阻R5，且电阻R4和电阻R5的连接点为分压点；同时运算放大器的输出端连接功率变换单元，用于根据运算放大器的输出端的反馈信号FB控制功率变换单元中功率开关管的占空比：当反馈信号FB为高电平时，控制占空比减小，进而减小输出电压Vout；反馈信号FB为低电平时，控制占空比增加，进而增大输出电压Vout。
[0029]控制支路包括三极管Q1、三极管Q2、以及三极管Q3，三级管Q1的基极连接分压点，三极管Q1的集电极通过电阻R6连接5V低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控电源的滤波电容快速放电电路，其特征在于，包括：信号比较支路，包括运算放大器，运算放大器的一个输入端用于连接数控电源的输出端，以接收数控电源的输出电压，运算放大器的另一个输入端用于接收基准电压；运算放大器的输出端用于连接功率变换单元，功率变换单元根据运算放大器的输出结果调整占空比；控制支路，控制支路的控制端连接运算放大器的输出端，控制支路的输入端连接一个工作电源，控制支路根据运算放大器的输出结果输出对应的控制信号以控制放电支路中的开关管导通或者关闭；放电支路，放电支路与电容并联，包括串联的放电负载和开关管，开关管的控制端连接控制支路的输出端；当数控电源的输出电压＞基准电压时，功率变换单元通过减小占空比减小输出电压，当数控电源的输出电压＜基准电压时，功率变换单元通过增大占空比增大输出电压；同时控制支路根据运算放大器的输出结果输出闭合/断开开关管的控制信号，以导通/断开放电支路。2.根据权利要求1所述的数控电源的滤波电容快速放电电路，其特征在于，所述控制支路包括三极管Q1、三极管Q2、以及三极管Q3，三级管Q1的基极连接运算放大器的输出端，三极管Q1的集电极通过一个电阻连接工作电源的输出端，三极管Q1的发射极接地；三极管Q2的基极连接三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极连接开关管的控制端，三极管Q2的发射极接地；三极管Q3的基极接收使能信号，三极管Q3的集电极连接三极管Q2的集电极，且三极管Q3的集电极通过上拉电阻连接工作电源的输出端，三极管Q3的发射极接地；当...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建兵，许涛，周东方，刘庆，郭静坤，王妍，董雪雨，罗志豪，李冰，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：