一种智能型数字式直流功率调节器制造技术

本发明专利技术公开了一种智能型数字式直流功率调节器，包括主功率回路和数字控制回路，所述数字控制回路采集主控率回路的信号并根据采集到的的信号发出用于控制主功率回路的控制信号，所述数字控制回路包括主控制器、输入信号采集模块、输出信号采集模块和数字电源驱动芯片，本设计全数字双极型直流功率调节器可以适合于控制参数较多、实时响应速度快、复杂的高性能的工业自动控制场所；新型数字化双极型直流调功器可以使控制智能化，引入的数字信号处理器（DSP）或微处理器（MCU）成为调机器的“大脑”，实现功能的多样化和自我调节系统的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能型数字式直流功率调节器


[0001]本专利技术涉及电源
，具体是一种智能型数字式直流功率调节器。

技术介绍

[0002]数字电源和模拟电源只是习惯称谓，并无严格的数字、模拟之分。因为即使模拟开关电源，其PWM也包含了时钟、门电路等数字电路；而数字电源则包含处理器，存储器，模数转换芯片ADC、也包含基准电压源、功率器件等模拟电路。因此，将数字式电源只理解成纯数字化的电源是不合适的。
[0003]市面上的直流电源产品如各类适配器，各种电压幅度的直流稳压开关电源等均是模拟电源，多使用在简单易用、参数变更不多的应用场合。模拟电源通过选择的硬件固化电源输出及参数特性，使用过程中不能随需求和环境自由调节。
[0004]1、模拟电源及开关电源，模拟电源是变压器电源，通过铁芯、线圈来实现，线圈的匝数决定了两端的电压比，铁芯的作用是传递变化磁场，主线圈在50HZ频率下产生了变化的磁场，变化的磁场通过铁芯传递到副线圈，在副线圈里就产生了感应电压，于是变压器就实现了电压的转变。
[0005]开关电源是在电流进入变压器之前，通过晶体管的开关功能，将我们通常50HZ的电流频率提升到数万HZ，在这么高的频率下，磁场变化频率也达到几万HZ，此时可以减少线圈匝数、铁芯体积获得同样的电压转化比，由于线圈匝数、铁芯体积的减少，损耗大大降低，一般开关电源效率达到90%，而体积可以做的小，并且输出稳定，所以开关电源具有模拟电源难以达到的优点。
[0006]2.半数字式直流调节器参考矽皓公司的专利：直流功率调节器（专利号：202220227101.2）此款直流调功器已具有半数字化直流功率调整的设计，通过一路或者两路模拟量的控制信号对输出电压，输出电流进行调节，已达到改变直流输出功率大小的目的。信号接口电路的设计主要采用逻辑门电路芯片对接受到的输入信号进行解码，获得电压大小，改变脉宽调制信号（PWM）的频率； 获得电流方向的信号，控制输出级电路上晶体管的导通来切换方向。同时功率调节器内部的保护信号，过压过流信号，断路信号也会在逻辑门芯片上进行转换，转换成与传送模拟量的上位机相同的电平标准信号。上位机的控制器对信号进行分析处理。
[0007]现有技术缺陷：1.模拟电源及开关电源在直流电源主要适应于简单易用、控制参数少、成本低的应用场合；2.模拟电路及开关电源存在常见的误差、老化（包括模拟器件的精度）、温度影响、漂移、补偿等硬件固化造成的问题，不能自我调整。性能和可靠性较差，集成度较低，改变性能时需要更换硬件；3.模拟电源及开关电源内部电路简单，但需附属的外围电路复杂；无接口电路，无
需编程，技术简单，对设计人员要求低；4.半数字式直流调节器使用时需要在上位机程序中规划考虑驱动信号的限制，故障诊断及保护信号的响应等控制逻辑；5.半数字式直流调节器接口电路功能简单，内部无程序和参数存储单元，不能自我诊断；需充分考虑硬件设计时负载特性和使用环境；6.半数字式直流调节器较开关型电源有了可变化的输出，但根据调节器内部功能与上位机之间布置多根输入输出控制线（包括控制功率大小的模拟量信号线，控制方向的信号线，电源启动关闭信号线，故障反馈的信号线和相同电平标准供电线路）。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种智能型数字式直流功率调节器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能型数字式直流功率调节器，包括主功率回路和数字控制回路，所述数字控制回路采集主控率回路的信号并根据采集到的的信号发出用于控制主功率回路的控制信号，所述数字控制回路包括主控制器、输入信号采集模块、输出信号采集模块和数字电源驱动芯片，主控制器分别连接输入信号采集模块、输出信号采集模块和数字电源驱动芯片，主功率回路包括依次连接的交流输入模块、前级整流滤波模块、主动率变换模块、后级整流滤波模块、极性切换模块和直流输出模块，主动率变换模块上还连接有功率因数校准模块。
[0010]作为本专利技术的进一步技术方案：所述输入信号采集模块采集的信号包括输入电压和输入电流。
[0011]作为本专利技术的进一步技术方案：所述输出信号采集模块采集的信号包括输出电压和输出电流。
[0012]作为本专利技术的进一步技术方案：所述数字电源驱动芯片连接主功率变换模块。
[0013]作为本专利技术的进一步技术方案：所述主控制器上还连接有RS485通信接口、变成接口和按键及显示接口。
[0014]作为本专利技术的进一步技术方案：所述前级整流滤波模块连接数字控制回路，用于供电。
[0015]作为本专利技术的进一步技术方案：所述主控制器上还连接有温度保护信号。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.全数字双极型直流功率调节器可以适合于控制参数较多、实时响应速度快、复杂的高性能的工业自动控制场所；2.新型数字化双极型直流调功器可以使控制智能化，引入的数字信号处理器（DSP）或微处理器（MCU）成为调机器的“大脑”，实现功能的多样化和自我调节系统的稳定性；3.调节器系统的模块化程度高，集成度也更高，数字组件和模拟组件的组合更加优化，外围附属布置简洁明了；4.充分发挥数字信号处理器及微控制器的硬件优势和合理的内置程序设计，使所设计的数字式直流调节器达到高性能指标，同时获得高控制精度。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的方框图；图2为本专利技术的控制逻辑图；图3为通信接线示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例1，如图1
‑
图3所示，一种智能型数字式直流功率调节器，包括主功率回路和数字控制回路，所述数字控制回路采集主控率回路的信号并根据采集到的的信号发出用于控制主功率回路的控制信号，所述数字控制回路包括主控制器、输入信号采集模块、输出信号采集模块和数字电源驱动芯片，主控制器分别连接输入信号采集模块、输出信号采集模块和数字电源驱动芯片，主功率回路包括依次连接的交流输入模块、前级整流滤波模块、主动率变换模块、后级整流滤波模块、极性切换模块和直流输出模块，主动率变换模块上还连接有功率因数校准模块。
[0020]实施例2，在实施例1的基础上，输入信号采集模块采集的信号包括输入电压和输入电流。输出信号采集模块采集的信号包括输出电压和输出电流。数字电源驱动芯片连接主功率变换模块。主控制器上还连接有RS485通信接口、变成接口和按键及显示接口。前级整流滤波模块连接数字控制回路，用于供电。
[0021]工作原理如下：本专利技术的核心是以数字信号处理器或微控制器为中心构成的控制系统。采用整合数字电源技术和工业通信技术，优化组合功率模拟器件和数字芯片器件，将数字电源驱动芯片和脉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能型数字式直流功率调节器，包括主功率回路和数字控制回路，其特征在于，所述数字控制回路采集主控率回路的信号并根据采集到的的信号发出用于控制主功率回路的控制信号，所述数字控制回路包括主控制器、输入信号采集模块、输出信号采集模块和数字电源驱动芯片，主控制器分别连接输入信号采集模块、输出信号采集模块和数字电源驱动芯片，主功率回路包括依次连接的交流输入模块、前级整流滤波模块、主动率变换模块、后级整流滤波模块、极性切换模块和直流输出模块，主动率变换模块上还连接有功率因数校准模块。2.根据权利要求1所述的一种智能型数字式直流功率调节器，其特征在于，所述输入信号采集模块采集的信号包括输入电压和输入电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，董锐，
申请(专利权)人：上海矽皓精密设备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：