一种恒压恒流电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种恒压恒流电源，将外接的交流220V电源整流成直流电压信号，本实用新型专利技术提供的恒流恒压电源在带有负载的情况下输出的直流电压信号处于恒压状态或者处于恒流状态，从而使得输出的直流电压信号的电压值或电流值稳定在恒压设定值或恒流设定值。本实用新型专利技术克服了传统的恒压恒流电路通过手动调节内部可变电阻来设定输出电压和输出电流的缺点，可以通过程序将输出电压和输出电流提前设置到嵌入式微处理器中，实现恒定电压和恒定电流的自动控制输出。本实用新型专利技术采用嵌入式微处理进行控制，实现一种交流输入多种直流恒定电压和恒定电流输出，满足了多种恒压恒流输出的需求。本实用新型专利技术有效避免了恒压恒流电路的故障输出。故障输出。故障输出。

【技术实现步骤摘要】
一种恒压恒流电源


[0001]本技术涉及一种恒压恒流电源电路，属于电力电子和自动化领域。

技术介绍

[0002]恒压恒流电源指既有恒压控制部件，又具有恒流控制部件的电源。目前已有多种结构形式的恒压恒流电源，例如：
[0003]于2009年3月4日公开的、公开号为CN201203812Y的技术专利技术公开了一种可调恒压恒流电源，由电压控制环节、电流控制环节等组成，其中，电压控制环节由电压标定单元与运算放大器组成，电流控制环节由电流标定单元、功率驱动单元组成。该技术技术专利所公开的可调恒压恒流电源输入为有波动的直流电压，输出为标定电压与标定电流可调、输出电压或电流恒定的直流电源，其输出特性为一个较为理想的矩形曲线。前述可调恒压恒流电源仅采用半导体器件与阻容元件构成。
[0004]于2012年8月15日公开的、公开号为CN202385326U的技术专利技术公开了一种LED恒压恒流电源，包括输入模块、整流模块、功率转换模块、输出整流模块、储能滤波模块、输出模块、反馈模块和控制模块；输入模块和整流模块相连；功率转换模块、输出整流模块、储能滤波模块和输出模块依次相连；控制模块的输入端通过反馈模块与输出模块的输出端相连，控制模块的输出端与功率转换模块相连；其特征在于，还包括功率因数校正模块，功率因数校正模块连接在整流模块和功率转换模块之间。
[0005]包括上述专利在内的现有的恒压恒流电源均存在以下问题：
[0006]CN201203812Y的技术专利通过手动调节内部可变电阻来设定输出电压和输出电流，无法通过面板的设定直接调节，而且由于该输入电压单一，无法满足多种输入电压下的输出需求。
[0007]CN202385326U的技术专利仅公开了恒压恒流电源的框图，没有涉及到具体的设计方法，没有体现出如何实现恒压恒流控制。

技术实现思路

[0008]本技术要解决的技术问题是：如何在一种交流输入情况下实现多种恒定直流电压和恒定直流电流输出；在负载变化的情况下，当输出电流没有超过设定值时，如何根据设定的电源电压将输出电压稳定在设定值；当输出电流超过设定值时，如何根据设定的电源电流将电输出电流稳定在设定值。
[0009]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供了一种恒流恒压电源，其特征在于，包括：
[0010]一交流电压输入电路；
[0011]一变压器，变压器的输入端经由交流电压输入电路外接220V交流电源，变压器的输出端分别输出20V、40V和80V交流电压；
[0012]一整流器，整流器的输入端与变压器的输出端相连、输出端连接直流电压输入电
路，通过整流器将整流器输出的20V、40V和80V交流电压整流成20V、40V和80V直流电压后经由输出端输出；
[0013]一直流电压输入电路；
[0014]一主功率管电路，主功率管电路的输入端经由直流电压输入电路与整流器的输出端相连，主功率管电路的输出端经由电流取样电阻电路与电压输出电路相连，主功率管电路的控制输入端分别连接电压闭环控制电路的控制输出端、电流闭环控制电路的控制输出端以及软件控制关断电路的控制输出端；
[0015]一电流取样电阻电路，包括电流取样电阻，嵌入式微处理器基于电流取样电阻的阻值以及恒流设定值生成恒流控制参考电压值DA0_3(t)；
[0016]一电压输出电路，用于向外接负载提供直流电压信号；
[0017]一输出电压采样电路，输出电压采样电路的输入端对直流电压信号进行采样、输出端与电压闭环控制电路的采样信号输入端相连；
[0018]一输出电流采样电路，输出电流采样电路的输入端对直流电压信号进行采样，输出电流采样电路的输出端与电流闭环控制电路的采样信号输入端相连；
[0019]一电压闭环控制电路，电压闭环控制电路的基准信号输入端与嵌入式微处理器的一个模拟信号输出引脚一相连，嵌入式微处理器通过该模拟信号输出引脚一输出恒压控制参考电压值DA0_2(t)；在输出的直流电压信号的电流值没有超过恒流设定值时，电压闭环控制电路用于将输出的直流电压信号的电压值稳定在恒压设定值；
[0020]一电流闭环控制电路，电流闭环控制电路的基准信号输入端与嵌入式微处理器的另一个模拟信号输出引脚二相连，嵌入式微处理器通过该模拟信号输出引脚二输出恒流控制参考电压值DA0_3(t)；在输出的直流电压信号的电流值超过恒流设定值时，电流闭环控制电路将输出的直流电压信号的电流值稳定在恒流设定值；
[0021]一软件控制关断电路，嵌入式微处理器依据温度采样电路采集到的温度信号，向软件控制关断电路给出关断信号SHD，控制主功率管电路关断；
[0022]一温度采样电路，用于采集主功率管电路地温度后将采集到的温度发送至嵌入式微处理器的模拟量输入引脚；
[0023]一嵌入式微处理器。
[0024]优选的，所述主功率管电路包括二极管D8、N沟道功率管Q1及二极管D4，二极管D8的阳极连接所述直流电压输入电路，二极管D8的阴极连接N沟道功率管Q1的漏极输入端；N沟道功率管Q1的源极输出端连接二极管D4的阳极，并且向所述电流取样电阻电路输出电压信号DCIN3；N沟道功率管Q1的栅极控制端接收由所述电压闭环控制电路、所述电流闭环控制电路或所述软件控制关断电路给出的控制信号MOS_CTRL；二极管D4的阴极连接二极管D8的阳极。
[0025]优选的，所述输出电压采样电路包括由电阻R19、电阻R22和电阻R23组成的串联电阻分压网络一，所述恒流恒压电源输出的直流电压信号DCOUT1经过串联电阻分压网络一分压后，再经由串联电阻R28被送入运放U6C的同相输入端；在电阻R19、电阻R22的两端并联电容C32，在电阻R23的两端并联电容C36；
‑
5V恒压源
‑
VC5_2提供的
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5V电压依次经由二极管D12，由电阻R35、电阻R36和电阻R37组成的串联电阻分压网络二以及电阻R31后被送入运放U6C的反相输入端；在电阻R36和电阻R37的两端并联电容C39，在电阻R35的两端并联电容
C38；串联电阻分压网络二与串联电阻分压网络一对称。
[0026]优选的，所述输出电流采样电路包括运放U6B，所述恒流恒压电源输出的直流电压信号DCOUT1经由电阻R47与运放U6B的反相输入端相连；运放U6B的反相输入端还连接二极管D16的阴极，二极管D16的阳极连接至
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5V恒压源
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VC5_2；在运放U6B的输出端与反相输入端之间跨接并联的电阻R45以及电容C50；运放U6B的同相输入端接地GND_2；运放U6B的输出端经由电阻R40连接+12V恒压源VC12_2，并且运放U6B的输出端输出电流采样信号COUT1。
[0027]优选的，所述电压闭环控制电路包括由电阻R29以及电容C35组成的阻容滤波电路一，所述输出电压采样电路的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒压恒流电源，其特征在于，包括：一交流电压输入电路；一变压器，变压器的输入端经由交流电压输入电路外接220V交流电源，变压器的输出端分别输出20V、40V和80V交流电压；一整流器，整流器的输入端与变压器的输出端相连、输出端连接直流电压输入电路，通过整流器将整流器输出的20V、40V和80V交流电压整流成20V、40V和80V直流电压后经由输出端输出；一直流电压输入电路；一主功率管电路，主功率管电路的输入端经由直流电压输入电路与整流器的输出端相连，主功率管电路的输出端经由电流取样电阻电路与电压输出电路相连，主功率管电路的控制输入端分别连接电压闭环控制电路的控制输出端、电流闭环控制电路的控制输出端以及软件控制关断电路的控制输出端；一电流取样电阻电路，包括电流取样电阻，嵌入式微处理器基于电流取样电阻的阻值以及恒流设定值生成恒流控制参考电压值DA0_3(t)；一电压输出电路，用于向外接负载提供直流电压信号；一输出电压采样电路，输出电压采样电路的输入端对直流电压信号进行采样、输出端与电压闭环控制电路的采样信号输入端相连；一输出电流采样电路，输出电流采样电路的输入端对直流电压信号进行采样，输出电流采样电路的输出端与电流闭环控制电路的采样信号输入端相连；一电压闭环控制电路，电压闭环控制电路的基准信号输入端与嵌入式微处理器的一个模拟信号输出引脚一相连，嵌入式微处理器通过该模拟信号输出引脚一输出恒压控制参考电压值DA0_2(t)；在输出的直流电压信号的电流值没有超过恒流设定值时，电压闭环控制电路用于将输出的直流电压信号的电压值稳定在恒压设定值；一电流闭环控制电路，电流闭环控制电路的基准信号输入端与嵌入式微处理器的另一个模拟信号输出引脚二相连，嵌入式微处理器通过该模拟信号输出引脚二输出恒流控制参考电压值DA0_3(t)；在输出的直流电压信号的电流值超过恒流设定值时，电流闭环控制电路将输出的直流电压信号的电流值稳定在恒流设定值；一软件控制关断电路，嵌入式微处理器依据温度采样电路采集到的温度信号，向软件控制关断电路给出关断信号SHD，控制主功率管电路关断；一温度采样电路，用于采集主功率管电路地温度后将采集到的温度发送至嵌入式微处理器的模拟量输入引脚；一嵌入式微处理器。2.如权利要求1所述的一种恒压恒流电源，其特征在于，所述主功率管电路包括二极管D8、N沟道功率管Q1及二极管D4，二极管D8的阳极连接所述直流电压输入电路，二极管D8的阴极连接N沟道功率管Q1的漏极输入端；N沟道功率管Q1的源极输出端连接二极管D4的阳极，并且向所述电流取样电阻电路输出电压信号DCIN3；N沟道功率管Q1的栅极控制端接收由所述电压闭环控制电路、所述电流闭环控制电路或所述软件控制关断电路给出的控制信号MOS_CTRL；二极管D4的阴极连接二极管D8的阳极。3.如权利要求1所述的一种恒压恒流电源，其特征在于，所述输出电压采样电路包括由
电阻R19、电阻R22和电阻R23组成的串联电阻分压网络一，所述恒流恒压电源输出的直流电压信号DCOUT1经过串联电阻分压网络一分压后，再经由串联电阻R28被送入运放U6C的同相输入端；在电阻R19、电阻R22的两端并联电容C32，在电阻R23的两端并联电容C36；
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5V恒压源
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VC5_2提供的
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5V电压依次经由二极管D12，由电阻R35、电阻R36和电阻R37组成的串联电阻分压网络二以及电阻R31后被送入运放U6C的反相输入端；在电阻R36和电阻R37的两端并联电容C39，在电阻R35的两端并联电容C38；串联电阻分压网络二与串联电阻分压网络一对称。4.如权利要求1所述的一种恒压恒流电源，其特征在于，所述输出电流采样电路包括运放U6B，所述恒流恒压电源输出的直流电压信号DCOUT1经由电阻R47与运放U6B的反相输入端相连；运放U6B的反相输入端还连接二极管D16的阴极，二极管D16的阳极连接至
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5V恒压源
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VC5_2；在运放U6B的输出端与反相输入端之间跨接并联的电阻R45...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵番，任彬，鲁红亮，
申请(专利权)人：上海市特种设备监督检验技术研究院，
类型：新型
国别省市：