一种宽范围直流电压输出电路制造技术

本实用新型专利技术涉及电子电路技术领域，具体公开了一种宽范围直流电压输出电路，包括直流模拟量输出单元、主控单元及电源单元，所述电源单元分别与所述直流模拟量输出单元及主控单元电性连接，所述直流模拟量输出单元包括电位器跟随模块，所述主控单元包括中央处理模块、显示模块及通信模块，所述中央处理模块分别与所述电位器跟随模块、显示模块及通信模块电性连接。本实用新型专利技术通过设置中央处理模块对直流模拟量输出单元输出的小信号进行数据计算及处理，实现一路直流电压的输出范围为0V～5VDC，满足精度误差≤

【技术实现步骤摘要】
一种宽范围直流电压输出电路


[0001]本技术涉及电子电路
，特别涉及一种宽范围直流电压输出电路。

技术介绍

[0002]现有的远动终端单元RTU的使用场合一般存在于干扰磁场、较为复杂的温度环境，硬件上简单的运放失调修正方式在高低温环境下，因电阻电容非线性变化，直流模拟量小信号输出的准确度往往无法满足线性度要求。另外，硬件上如选配高精度、低温漂的电阻电容来提高小信号模拟量输出精度，会大大增加产品的成本，影响产品选用竞争力。随着智能电网的稳步发展，远动终端单元RTU在电力系统中相应应用；依据文件《GB/T13729
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2019远动终端设备》的功能要求中“设备应支持输入或输出直流模拟量信号；直流量输出总误差不大于0.5％或不大于0.2％”，并结合实际工程应用中直流量输出0～5V使用要求，本技术提供一种消除运算放大器失调电压的直流电压输出电路。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种宽范围直流电压输出电路，通过设置中央处理模块对直流模拟量输出单元输出的小信号进行数据计算及处理，实现一路直流电压的输出范围为0V～5VDC，满足精度误差≤
±
0.5％的信号输出功能，抗干扰能力强、成本较低，具有良好的产品竞争力和推广前景。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：
[0005]一种宽范围直流电压输出电路，包括直流模拟量输出单元、主控单元及电源单元，所述电源单元分别与所述直流模拟量输出单元及主控单元电性连接，所述直流模拟量输出单元包括电位器跟随模块，所述主控单元包括中央处理模块、显示模块及通信模块，所述中央处理模块分别与所述电位器跟随模块、显示模块及通信模块电性连接。
[0006]优选地，所述中央处理模块包括ARM处理器U1、芯片外围电路及存储电路，所述芯片外围电路及存储电路均与所述ARM处理器U1连接。
[0007]优选地，所述显示模块包括点阵液晶显示屏、显示屏接口及轻触开关电路，所述ARM处理器U1、点阵液晶显示屏及轻触开关电路均与所述显示屏接口连接。
[0008]优选地，所述通信模块包括串行口通信模块及以太网通信模块，所述串行口通信模块及以太网通信模块均与所述ARM处理器U1连接。
[0009]优选地，所述电位器跟随模块包括隔离光耦UT16、电位器U3及运算放大器U4，所述电位器U3分别与所述隔离光耦UT16及运算放大器U4连接，所述隔离光耦UT16与所述ARM处理器U1连接。
[0010]优选地，所述电源单元包括输入端口抗干扰模块、正负极端口输入保护模块及电源降压模块，所述正负极端口输入保护模块与所述输入端口抗干扰模块连接，所述输入端口抗干扰模块及ARM处理器U1均与所述电源降压模块连接。
[0011]采用上述技术方案，本技术提供的一种宽范围直流电压输出电路，具有以下
有益效果：该宽范围直流电压输出电路中的电源单元分别与直流模拟量输出单元及主控单元电性连接，直流模拟量输出单元包括电位器跟随模块，主控单元包括中央处理模块、显示模块及通信模块，中央处理模块分别与电位器跟随模块、显示模块及通信模块电性连接，通过设置中央处理模块对直流模拟量输出单元输出的小信号进行数据计算及处理，实现一路直流电压的输出范围为0V～5VDC，为了匹配不同的负载设计了电位器跟随模块，减少输出障碍，满足精度误差≤
±
0.5％的信号输出功能，电路抗干扰能力强，具有4级抗电磁干扰能力，低功耗，工作范围广，为
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40℃～+70℃，满足耐压等级2KV，与其他电路电气隔离，成本较低，具有良好的产品竞争力和推广前景。
附图说明
[0012]图1为本技术的结构原理框图；
[0013]图2为本技术中主控单元的电路原理图；
[0014]图3为本技术中直流模拟量输出单元的电路原理图；
[0015]图4为本技术中电源单元的电路原理图；
[0016]图中，1
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直流模拟量输出单元、2
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主控单元、3
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电源单元、4
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中央处理模块、5
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显示模块、6
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通信模块、7
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电位器跟随模块。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0018]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0019]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0020]如图1
‑
4所示，该宽范围直流电压输出电路包括直流模拟量输出单元1、主控单元2及电源单元3，该电源单元3分别与该直流模拟量输出单元1及主控单元2电性连接，该直流模拟量输出单元包括电位器跟随模块7，该主控单元2包括中央处理模块4、显示模块5及通信模块6，该中央处理模块4分别与该电位器跟随模块7、显示模块5及通信模块6电性连接。可以理解的，在实际应用中，该宽范围直流电压输出电路采用电位器MAX5402、运算放大器TLV2211、32位的ARM微处理器STM32F407VET6及搭建外围原理电路，实现直流电压输出范围0～5V、精度误差不大于0.5％的小信号输出电路。主控单元：中央处理器采用32位ARM微处
理器STM32F407VET6对直流模拟量输出单元输出的小信号进行数据计算及处理；计算出当前的电压值通过华远液晶HYG16016020G进行显示；同时，中央处理模块与通信模块实时数据传输，直流电压输出值可通过远动通道中的模拟通道
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RS232/RS485，通过调制解调器(MODEM)进行通信，采用IEC101传输协议或者网络通道
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以太网，通过调度数据网进行传输，采用IEC104通信传输协议；由后台监控系统下发命令实现信号输出，总体实现远动终端单元可输出直流模拟量信号的功能。直流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽范围直流电压输出电路，其特征在于：包括直流模拟量输出单元、主控单元及电源单元，所述电源单元分别与所述直流模拟量输出单元及主控单元电性连接，所述直流模拟量输出单元包括电位器跟随模块，所述主控单元包括中央处理模块、显示模块及通信模块，所述中央处理模块分别与所述电位器跟随模块、显示模块及通信模块电性连接；所述中央处理模块包括ARM处理器U1、芯片外围电路及存储电路，所述芯片外围电路及存储电路均与所述ARM处理器U1连接，所述电位器跟随模块包括隔离光耦UT16、电位器U3及运算放大器U4，所述电位器U3分别与所述隔离光耦UT16及运算放大器U4连接，所述隔离光耦UT16与所述ARM处理器U1连接；通过设置中央处理模块对直流模拟量输出单元输出的小信号进行数据计算及处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周洪展，程华志，
申请(专利权)人：珠海思创智能电网技术有限公司，
类型：新型
国别省市：