一种直流电源系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直流电源系统及控制方法，其中直流电源系统包括功率矫正模块，包括：电压检测单元、驱动控制单元、功率信号输出单元和分压检测单元；所述功率矫正模块通过电压检测单元对所述信号处理电路的升压整流电路输出的电压检测，以及通过分压检测单元对所述信号处理电路的分压检测电路的分压检测，双重确定信号处理电路输出的电压值为400V，减少谐波的产生；直流电源系统还包括电源主控模块，包括：供电单元、启动单元、振荡驱动单元、外部电压反馈单元和电流采样控制单元；所述电源主控模块通过控制输出采样模块的驱动电路中的MOS管的导通时间，调节输出采样模块的变压器的输出电压，精准控制电流值和电压值的输出。精准控制电流值和电压值的输出。精准控制电流值和电压值的输出。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电源系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种直流电源
，具体为一种直流电源系统及控制方法。

技术介绍

[0002]直流电源是一种能量转换装置，它把其他形式的能量转换为电能供给电路，以维持电流的稳恒流动，在直流电源的电路设计过程中，需要对市电输入的交流信号转换为直流信号，但是在电路处理输出电压或输出电流时，又存在交流信号的输入，所以需要多次的对交流信号进行处理，现在的直流电源技术存在着如下的问题：
[0003]直流电源输出的直流信号带有不同程度幅度的谐波，使得输出的直流信号不是平滑的直线；
[0004]直流电源输出电压或输出电流时，存在一定的误差，导致对负载供电后，导致电压或电流过大或过小对负载造成烧毁或功率输出不足；
[0005]当多台直流电源同时工作时，功率输出不稳定，有效功率输出不足，降低了用电效率。
[0006]现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种直流电源系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]本专利技术提供如下技术方案一种直流电源系统，包括：
[0009]电源主控模块，用于对其他模块或电路供电、驱动三极管VT2和MOS管Q2，并控制MOS管Q2的导通时间，调节变压器的输出电压，并接收电压采样电路和电流采样电路反馈回来的电压和电流；
[0010]信号处理电路，用于对输入的交流电进行多级整流处理和滤波处理，并保持输出的电压为400V直流电压；
[0011]功率矫正模块；用于对升压整流电路的输出电压和分压检测电路的分压进行检测，并驱动三极管VT1和MOS管Q1，并通过控制MOS管Q1的导通时间，调节升压整流电路的输出电压为400V，减少谐波的产生；
[0012]控制电路，输入端耦接功率矫正模块，输出端耦接电源主控模块，功率矫正模块只有正常工作时，所述控制电路才缓慢启动电源主控模块，电源主控模块才能正常工作，若功率矫正模块工作不正常，控制电路不允许电源主控模块正常工作；
[0013]输出采样模块，用于对信号处理电路输出的信号进一步整流滤波处理，并设置电流采样点，通过电流采样电路将采集的电流值与设定值比较后反馈到电源主控模块，输出电压采样电路，将采集的电压值与设定值比较后反馈到电源主控模块。
[0014]作为一个实施例，在本专利技术所述的直流电源系统，所述电源主控模块包括：供电单元、启动单元、振荡驱动单元、外部电压反馈单元和电流采样控制单元；
[0015]所述功率矫正模块包括：电压检测单元、驱动控制单元、功率信号输出单元和分压
检测单元；
[0016]所述控制电路包括：三极管Q4、三极管Q3、充电电容C12、二极管D6、二极管D15；
[0017]当功率矫正模块工作正常时，会通过功率信号输出单元输出一个高电平信号，该高电平信号通过所述电阻R55加载到三极管Q4的基极，高电平信号导通三极管Q4，且三极管Q3关断，电源主控模块的供电单元给充电电容C12开始充电，实现了电源主控模块的缓启动，电源主控模块的缓启动能够避免后续电路中驱动电路的三极管Q2占空比过大导致烧坏，且有效防止了输出采样模块中的变压器电流过大形成饱和后导致闸机。
[0018]作为一个实施例，在本专利技术所述的直流电源系统，所述信号处理电路包括：一级滤波电路、二级滤波电路、泄放电路、三级滤波电路、初级整流电路、升压整流电路、分压检测电路和驱动电路；
[0019]所述一级滤波电路输入端加载交流信号，且输出端耦接二级滤波电路，所述二级滤波电路通过泄放电路并联耦接电源外壳和地，且泄放电路输出端耦接三级滤波电路；
[0020]所述泄放电路具有两路，其中一路包括并联连接的电容CY1和电容CY4,且电容CY1和电容CY4共同耦接电源外壳，另一路包括并联连接的电容CY2和电容CY3,且电容CY2和电容CY3共同耦接地，电容CY1和电容CY4耦接电源外壳能够有效避免电源外壳外部的磁性干扰对电源内部信号的影响，所述泄放电路还包括一泄放电阻R1D和一电容CX2，所述泄放电阻R1D通过对电容CX2进行放电,避免电流过大导致触电带来损伤；
[0021]作为一个实施例，在本专利技术所述的直流电源系统，所述输出采样模块包括：RCD吸收电路、变压器、次级整流电路、四级滤波电路、驱动电路、电流采样电路、电压采样电路、第一比较器和第二比较器，输出采样模块用于对信号处理电路输出的信号进一步的处理，并设置电流采样点，和输出电压采样信号分别对输出端的电流和电压采样。
[0022]另一方面，本专利技术还提供如下另一技术方案，一种直流电源控制方法，步骤包括：
[0023]首先通过功率矫正模块的电压检测单元对升压电感的输出进行电压检测，确定升压电感输出的电压值；
[0024]再通过分压检测单元对分压检测电路的分压进行电压检测，确定信号处理电路的电压值；
[0025]只有升压电感输出的电压值和信号处理电路的电压值均为400V时，功率矫正模块输出高电平信号加载到控制电路，并通过控制电路控制电源主控模块缓启动工作；当信号处理电路输出的电压值不是400V时，无论功率矫正模块是对大于400V降压的调节过程，还是对小于400V升压的调节过程，功率矫正模块都输出低电平，并通过控制电路控制电源主控模块无功率输出，不进行工作；
[0026]最后，电源主控模块通过电流采样电路和电压采样电路分别对电流和电压采样，并将采样的电流值、电压值与设定值比较后，精准控制电流与电压的输出。
[0027]本专利技术所述的直流电源系统，具有如下技术效果：
[0028](1)通过功率矫正模块的电压检测单元对升压电感输出的电压检测，以及功率矫正模块的分压检测单元对分压检测电路的分压检测，双重确定升压电感输出的电压值为400V，有效避免了直流电源输出信号带有谐波；
[0029](2)通过信号处理电路多次对交流信号进行整流和滤波处理，滤除了掺杂的毛刺谐波，且能够输出平滑的正弦波；
[0030](3)电流采样电路采样的电流和电压采样电路采样的电压与单片机设定的电流和电压进行比较后，通过电源主控模块接收电流采样电路反馈的电流值以及对电压采样电路反馈的电压值，精准控制输出电流值和电压值，解决了输出误差的问题；
[0031](4)控制电路输入端耦接功率矫正模块，输出端耦接电源主控模块，功率矫正模块只有正常工作时，所述控制电路才缓慢启动电源主控模块，电源主控模块才能正常工作，若功率矫正模块工作不正常，控制电路不允许电源主控模块正常工作，当多台直流电源同时工作时，若存在直流电源的功率矫正模块输出的电压无法满足400V，该直流电源的控制电路控制电源主控模块直接无法功率输出，不进行工作，有效提高了用电效率。
附图说明
[0032]图1为本专利技术直流电源系统整体结构框图示意图；
[0033]图2为本专利技术直流电源系统控制电路示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流电源系统，其特征在于，包括：信号处理电路，包括：一级滤波电路、二级滤波电路、泄放电路、三级滤波电路、初级整流电路、升压整流电路、分压检测电路和驱动电路；所述信号处理电路对输入的交流信号进行多级整流处理和滤波处理，并通过控制驱动电路中MOS管的导通时间，保持输出的电压为稳定的400V直流电压；输出采样模块，包括：RCD吸收电路、变压器、次级整流电路、四级滤波电路、驱动电路、电流采样电路、电压采样电路、第一比较器和第二比较器；所述输出采样模块对信号处理电路输出的400V直流电压信号进一步整流滤波处理，并将采集的输出电流值和输出电压值与设定值比较后反馈到电源主控模块；功率矫正模块，包括：电压检测单元、驱动控制单元、功率信号输出单元和分压检测单元；所述功率矫正模块通过电压检测单元对所述信号处理电路的升压整流电路输出的电压检测，以及通过分压检测单元对所述信号处理电路的分压检测电路的分压检测，双重确定信号处理电路输出的电压值为400V，减少谐波的产生；电源主控模块，包括：供电单元、启动单元、振荡驱动单元、外部电压反馈单元和电流采样控制单元；所述电源主控模块通过控制输出采样模块的驱动电路中的MOS管的导通时间，调节输出采样模块的变压器的输出电压，并通过外部电压反馈单元和电流采样控制单元分别接收电压采样电路和电流采样电路反馈回来的电压和电流，精准控制电流值和电压值的输出；控制电路，包括：三极管Q4、三极管Q3、充电电容C12、二极管D6、二极管D15；所述控制电路的输入端耦接功率矫正模块，且输出端耦接电源主控模块，所述控制电路根据功率矫正模块正常工作的状态，控制电源主控模块缓启动工作。2.根据权利要求1所述的一种直流电源系统，其特征在于：所述三极管Q4的基极通过电阻R55耦接到功率信号输出单元，且所述三极管Q4的集电极一路通过耦接二极管D15、电阻R3耦接到电源主控模的供电单元，且所述三极管Q4的集电极另一路耦接到三极管Q3的基极；所述三极管Q3的集电极耦接充电电容C12，所述充电电容C12还耦接到电源主控模块的启动单元，且充电电容C12的另一端、三极管Q4、三极管Q3均耦接到地；所述功率矫正模块通过功率信号输出单元输出一个高电平信号，该高电平信号通过所述电阻R55加载到三极管Q4的基极，导通三极管Q4，且使三极管Q3关断，所述电源主控模块的供电单元给充电电容C12开始充电，实现电源主控模块的缓启动。3.根据权利要求1所述的一种直流电源系统，其特征在于：所述一级滤波电路输入端加载交流信号，且输出端耦接二级滤波电路；所述二级滤波电路通过泄放电路并联耦接电源外壳和地，且泄放电路输出端耦接三级滤波电路；所述泄放电路具有两路，其中一路包括并联连接的电容CY1和电容CY4,且电容CY1和电容CY4共同耦接电源外壳，电容CY1和电容CY4耦接电源外壳用于隔离电源外壳外部的磁性干扰；所述泄放电路另一路包括并联连接的电容CY2和电容CY3,且电容CY2和电容CY3共同耦接地，且所述泄放电路还包括一泄放电阻R1D和一电容CX2，所述泄放电阻R1D通过对电容
CX2放电到地。4.根据权利要求1所述的一种直流电源系统，其特征在于：所述一级滤波电路、二级滤波电路和三级滤波电路分别采用一级共模电感、二级共模电感和三级共模电感，逐级对输入的交流信号滤除杂波。5.根据权利要求1所述的一种直流电源系统，其特征在于：所述三级滤波电路的输出端耦接初级整流电路，所述初级整流电路包括：整流桥和高压瓷片，所述高压瓷片一端耦接整流桥的输出端，且另一端耦接到地；所述整流桥将交流信号整流为直流信号，所述高压瓷片将直流信号中的高频信号滤除。6.根据权利要求1所述的一种直流电源系统，其特征在于：所述初级整流电路的输出端耦接升压整流电路，所述升压整流电路设有一升压电感，该升压电感的1号端子加载到功率矫正模块的电压检测单元；所述驱动电路设有三极管VT1、保护电阻R1、电阻R2、MOS管Q1和电阻R3，所述驱动电路的输入端加载到驱动控制单元，驱动控制单元输出高电平时，导通三极管VT1后到地，输出低电平时导通MOS管Q1到二极管D1；所述电压检测单元通过检测升压电感的输出电压后，通过驱动控制单元控制MOS管Q1的导通时间，调节升压电感的输出电压的大小；当所述电压检测单元通过检测升压电感的输出电压小于400V,则驱动控制单元缩短MOS管Q1的导通时间；当所述电压检测单元通过检测升压电感的输出电压大于400V,则驱动控制单元延长MOS管Q1的导通时间。7.根据权利要求1所述的一种直流电源系统，其特征在于：所述分压检测电路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明远，郝春华，
申请(专利权)人：青岛汉泰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：