一种大功率模拟电池制造技术

本发明专利技术涉及模拟电池技术领域，为了解决现有模拟电池体积和质量过大的技术问题，本发明专利技术公开了一种大功率模拟电池，包括功率输出单元，还包括输出同步跟随单元，功率输出单元包括功率输出电路，功率输出电路的电源输入端与输出同步跟随单元的电源输出端连接，功率输出电路设有放电功率调整管，输出同步跟随单元根据放电功率调整管的输入端与输出端之间的压差信号进行动态调节输出。使得输出同步跟随单元跟随功率输出单元中调整管的压差进行调节或固定电压工作时，始终维持在固定电压，减少功率调整管自身的功耗，降低了发热量，提升大功率模拟电池系统工作的稳定性，满足了当前电池容量增大的测试需求。池容量增大的测试需求。池容量增大的测试需求。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率模拟电池


[0001]本专利技术涉及模拟电池
，尤其涉及一种大功率模拟电池。

技术介绍

[0002]随着智能手机的功能不断加强，手机电池容量一步一步加大；快充的普及为日益增大的电池容量充电提供了非常方便的手段；储能装机规模持续增长，尤其是新型储能占比有所增大，随之而来的对电池的容量需求也加大。不断增长的电池容量，为各类电子产品使用提供了便利，同时也给产品的研发和产线测试带来了不小的挑战。
[0003]模拟电池的功率增大，功耗也会增大，模拟电池的输出不稳定，无法稳定在固定电压工作，导致现有模拟电池的功率有所限制，致使电流和功率达不到测试的要求，不能满足当前电池容量增大的测试需求。另外，模拟电池的功率增大，会伴随着体积和质量的增大，不便于携带。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种大功率模拟电池，以解决现有模拟电池无法满足大容量电池测试需求的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的一种大功率模拟电池的具体技术方案如下：
[0006]一种大功率模拟电池，包括用于输出末端直流电的功率输出单元，还包括用于输出第三直流电的输出同步跟随单元，功率输出单元包括功率输出电路，功率输出电路的电源输入端与输出同步跟随单元的电源输出端连接，功率输出电路设有放电功率调整管，输出同步跟随单元根据放电功率调整管的输入端与输出端之间的压差信号进行动态调节输出第三直流电。使得输出同步跟随单元跟随功率输出单元中调整管的压差进行调节或固定电压工作时，始终维持在固定电压，减少功率调整管自身的功耗，降低了发热量，提升大功率模拟电池系统工作的稳定性，满足了当前电池容量增大的测试需求。发热量的降低进而减少了大功率模拟电池本身的体积和质量，让大功率模拟电池更加轻便、便于携带。
[0007]进一步的，功率输出单元和输出同步跟随单元之间设有用于反馈压差信号的光耦控制电路。通过光耦实现了电气隔离，避免两个单元之间相互影响。
[0008]进一步的，输出同步跟随单元包括用于功率变换的LCC电路，用于向LCC电路提供电压驱动信号的谐振控制器，光耦控制电路反馈压差信号至谐振控制器，LCC电路输出第三直流电至功率输出单元。LCC电路为可调的开关电源，相比线性电源，可进一步缩小大功率仪器的体积和减轻仪器的质量。
[0009]进一步的，输出同步跟随单元还包括电压电流反馈电路，用于向谐振控制器反馈第三直流电的参数。
[0010]进一步的，LCC电路包括变压器、同步整流控制器以及由同频整流控制器控制的开关管Q13和开关管Q14，变压器的初级侧用于输入电压驱动信号，变压器的次级侧设有用于输出第三直流电的中心抽头，次级侧的两端分别与开关管Q13和开关管Q14的第一开关端连
接，开关管Q13和开关管Q14的第二开关端分别与同步整流控制器连接，开关管Q13和开关管Q14的受控端分别与同步整流控制器连接。
[0011]进一步的，LCC电路还包括用于向谐振控制器反馈初级侧电流的初级侧电流取样电路。
[0012]进一步的，放电功率调整管包括开关管Q15，还包括受开关管Q15控制的开关管Q16，开关管Q16的受控端与比较器U6的输出端连接，比较器U6的同相输入端与开关管Q15的第二开关端连接，比较器U6的反相输入端设有参考电压，开关管Q15和开关管Q16的第一开关端输入有第三直流电，开关管Q15和开关管Q16的第二开关端用于输出末端直流电，所述放电功率调整管为线性调节功率管。放电时，开关管Q15在先导通，开关管Q16之后才跟随导通，该时延避免了同时导通的造成的电流冲击；开关管Q15和开关管Q16为线性调节的功率管，改善输出电压质量。
[0013]进一步的，功率输出单元还包括用作负载测试的充电功率调整管，功率输出电路的输出线路上还串联有检流电阻、电流档位切换开关和输出保护开关。
[0014]进一步的，还包括电压调档电路，用于从功率输出单元获取第三直流电，通过比较器U10、光耦Q33反馈至输出同步跟随单元。
[0015]进一步的，包括用于向输出同步跟随单元提供第一直流电压的功率因数校正单元，功率因数校正单元具有PFC模块，PFC模块包括用于和市电连接的第一共模电感、与第一共模电感连接的第二共模电感，与第二共模电感连接的整流模块，整流模块的正极连接有线圈L1A的输入端，线圈L1A的输出端与开关管Q1的第一开关端连接，开关管Q1的第二开关端接地，开关管Q1的受控制与功率因数控制器的驱动端连接，线圈L1A的输出端通过电容C1接地，开关管Q1、线圈L1A、电容C1和功率因数控制器构成功率因数校正电路；整流模块前级的交流电路中串联有热敏电阻，热敏电阻并联有继电器，还设有用于控制继电器开合的开关管Q2，开关管Q2连接有用于控制其导通和截止的第一电压反馈电路，第一电压反馈电路用于采样第一直流电。提高功率因数，减小无功电流，提升了电源效率。
[0016]本专利技术提供的一种大功率模拟电池具有以下优点：
[0017]输出同步跟随单元的谐振控制器输出电压驱动信号波形，给到LCC电路用于功率变换，经过LCC电路变换，为输出提供电压，输出端的电压和电流信号给到电压电流反馈电路，电压电流反馈信号通过光耦控制电路，传递到谐振控制器的反馈端，从而控制电源的电压和电流输出；功率输出单元的输出电压信号，输入到光耦控制电路，控制输出同步跟随单元的电压跟随整个大功率模拟电池的输出电压。前级供电采用可调LCC开关电源，可大范围缩小大功率仪器的体积和减轻仪器的质量；通过电压跟随调节可增大模拟电池输出可调的电压范围；模拟电池功率输出采用线性调节的功率管，改善输出电压质量。
附图说明
[0018]图1为本专利技术提供的大功率模拟电池系统框图；
[0019]图2为本专利技术提供的功率因数校正单元功能框图；
[0020]图3为本专利技术提供的功率因数校正单元电路结构示意图；
[0021]图4为本专利技术提供的输出同步跟随单元功能图；
[0022]图5为本专利技术提供的输出同步跟随单元结构图；
[0023]图6为本专利技术提供的谐振控制器驱动电路结构示意图；
[0024]图7为本专利技术提供的谐振控制器LCC电路结构图；
[0025]图8为本专利技术提供的功率输出单元功能框图；
[0026]图9为本专利技术提供的功率输出电路结构示意图；
[0027]图10为本专利技术提供的ADC、DAC和电压测量电路结构示意图；
[0028]图11为本专利技术提供的充电和放电功率电路结构图；
[0029]图12为本专利技术提供的输出保护开关和输出保护控制电路结构图；
[0030]图13为本专利技术提供的检流电路、电流档位切换开关和电流档位控制电路结构图；
[0031]图14为本专利技术提供的压差及光耦控制电路结构示意图；
[0032]图15为本专利技术提供的电压调档及光耦控制电路结构示意图。
[0033]图中：VCC1、第一直流电；VCC2、第二直流电；VCC3、第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率模拟电池，包括用于输出末端直流电(VO)的功率输出单元，其特征在于，还包括用于输出第三直流电(VCC3)的输出同步跟随单元，所述功率输出单元包括功率输出电路，所述功率输出电路的电源输入端与输出同步跟随单元的电源输出端连接，所述功率输出电路设有放电功率调整管，所述输出同步跟随单元根据所述放电功率调整管的输入端与输出端之间的压差信号进行动态调节输出第三直流电(VCC3)。2.根据权利要求1所述的大功率模拟电池，其特征在于，所述功率输出单元和输出同步跟随单元之间设有反馈所述压差信号的光耦控制电路。3.根据权利要求2所述的大功率模拟电池，其特征在于，所述输出同步跟随单元包括用于功率变换的LCC电路，用于向LCC电路提供电压驱动信号的谐振控制器，所述光耦控制电路反馈所述压差信号至谐振控制器，所述LCC电路输出第三直流电(VCC3)至所述功率输出单元。4.根据权利要求3所述的大功率模拟电池，其特征在于，所述输出同步跟随单元还包括电压电流反馈电路，用于向谐振控制器反馈第三直流电(VCC3)的参数。5.根据权利要求4所述的大功率模拟电池，其特征在于，所述LCC电路包括变压器、同步整流控制器以及由同频整流控制器控制的开关管Q13和开关管Q14，所述变压器的初级侧用于输入电压驱动信号，所述变压器的次级侧设有用于输出第三直流电(VCC3)的中心抽头，次级侧的两端分别与开关管Q13和开关管Q14的第一开关端连接，所述开关管Q13和开关管Q14的第二开关端分别与同步整流控制器连接，所述开关管Q13和开关管Q14的受控端分别与同步整流控制器连接。6.根据权利要求5所述的大功率模拟电池，其特征在于，所述LCC电路还包括用于向谐振控制器反馈初级侧电流的初级侧电流取样电路。7.根据权利要求1所述的大功率模拟电池，...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸葛骏，
申请(专利权)人：深圳市昂盛达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：