CN102299629A - 一种直流高压电源供电控制方法及供电装置 - Google Patents
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Abstract
一种直流高压电源供电控制方法及供电装置。本发明属于电力电子控制技术领域,它采用智能控制芯片(U1)为核心进行控制,通过电源管理芯片MAX761(U4)为脉宽调制控制芯片TL594(U2)供电,采用数字电位器芯片DS1804(U3)来对输出高压进行调节,及采用升变压电路,电压整流滤波电路,电压取样电路,和电流取样电路,来实现对直流高压电源电路的各种状态控制。本发明具备与智能控制芯片接口能力,能实现智能控制和仪器的智能化、数字化应用;采用智能控制芯片对直流高压电源装置进行控制可包括:稳定高压输出和过压保护状态及过流保护状态,输出高压调节状态,待机节电状态,掉电节电状态,和电池欠压保护状态中的一种或几种,整个装置能量转换效率高。
Description
技术领域
本发明属于电力电子控制技术领域,是应用于资源与环境勘查技术领域中的野外放射性仪器技术和核技术应用领域中的一种直流高压电源供电控制方法及供电装置。
背景技术
近几十年,计算机技术和电子技术的突飞猛进发展,特别是智能控制芯片的性能的不断提高和价格的不断下降,使得放射性仪器得到迅速发展和技术,朝着智能化、数字化方向发展。作为在野外、室外使用的放射性仪器,都是采用电池进行供电,因此仪器的功耗是现代仪器的一个主要研究问题,而作为放射性仪器系统中的直流高压电源供电装置又是功耗的主要部分,且其性能好坏又很大程度影响了仪器的性能。当前的直流高压电源供电装置主要存在以下几个问题:1目前采用门电路组成的RC振荡器或分立元件组成LC振荡器,振荡频率较低,所用变压器体积大,整个装置能量转换效率低,电路调试难度大。2不能使用智能控制芯片输出高低电平对高压电源电路进行智能控制,因此在仪器开机后,直流高压电源供电装置一直处于工作状态,浪费了很大一部分能量,这对于野外室外使用电池供电的仪器来说是非常不利的,大大缩短了电池的使用时间。3输出的高压受电池供电电压及负载变化的影响较大,无法采用智能控制芯片对电路进行电压调整(调节)控制。4不具备高压输出过流过压保护功能和电池欠压保护功能。5 采用简单的模拟和数字电路组成电路,不具备与智能控制芯片接口能力,无法实现智能控制和仪器的智能化、数字化应用。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种采用智能控制芯片为核心进行控制的直流高压电源供电控制方法。
本发明的目的之二在于提供一种采用上述的直流高压电源供电控制方法的供电装置。
本发明的目的之一的技术方案:它采用智能控制芯片(U1)为核心进行控制,通过电源管理芯片MAX761(U4)为脉宽调制控制芯片TL594(U2)供电,采用数字电位器芯片DS1804(U3)来对输出高压进行调节,及采用升变压电路,电压整流滤波电路,电压取样电路,和电流取样电路,来实现对直流高压电源电路的各种状态控制。
所述的各种状态控制包括:稳定高压输出和过压保护状态及过流保护状态,输出高压调节状态,待机节电状态,掉电节电状态,和电池欠压保护状态中的一种或几种,各种状态的控制方法为:
智能控制芯片(U1)输出高电平给电源管理芯片MAX761(U3)向脉宽调制控制芯片TL594(U2)供电;智能控制芯片(U1)的输出另一个高电平加到控制脉宽调制控制芯片TL594(U2),使其产生一个方波,经升变压电路,电压整流滤波电路得到一个直流高压; 通过电压取样电路中的2个电压取样电阻(R4、R5)获得稳压和过压保护电压,反馈到脉宽调制控制芯片TL594(U2)中与内部的基准电压比较;从而达到稳定高压输出和过压保护状态的控制;另一方面通过电流取样电路中电流取样电阻(R6)获得过流保护电流,反馈到脉宽调制控制芯片TL594(U2)中与内部的基准电流比较,从而达到过流保护状态的控制;
当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,通过智能控制芯片(U1)的三个不同的I/O口分别输出不同的高低电平状态,控制数字电位器芯片DS1804(U4),使其电阻比增大或减小,进一步控制脉宽调制控制芯片TL594(U2)输出方波的占空比,已达到直流高压电源供电装置的输出高压调节状态控制;
当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)的输出高电平控制脉宽调制控制芯片TL594(U2),使其没有方波输出,已达到直流高压电源供电装置的待机节电状态控制;
当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)的输出低电平给电源管理芯片MAX761(U3),关断电源管理芯片MAX761(U3)的输出电压,脉宽调制控制芯片TL594(U2)和数字电位器芯片DS1804(U4)处于断电状态,已达到直流高压电源供电装置的掉电节电状态控制;
当电源管理芯片MAX761(U3)检测到电池供电的电压低于1.5V时,输出信号给智能控制芯片(U1);智能控制芯片(U1)输出低电平给电源管理芯片MAX761(U3),关断电源管理芯片MAX761(U3)的输出电压,已达到直流高压电源供电装置的电池欠压保护状态控制。
本发明的目的之二的技术方案:它包括智能控制芯片(U1),脉宽调制控制芯片(U2),电源管理芯片(U4),数字电位器芯片(U3),及升变压电路,电压整流滤波电路,电压取样电路,和电流取样电路;所述的智能控制芯片(U1)分别与电源管理芯片MAX761(U4)、数字电位器芯片DS1804(U3)、和脉宽调制控制芯片TL594(U2)相连,电源管理芯片MAX761(U4)和数字电位器芯片DS1804(U3)分别与脉宽调制控制芯片TL594(U2)相连,脉宽调制控制芯片TL594(U2)与升变压电路,电压整流滤波电路相连,通过输出接口(JP2)向外供电;电压取样电路和电流取样电路与脉宽调制控制芯片TL594(U2)相连。
优选:所述的智能控制芯片(U1)选用五个I/O口和一个INT中断口,脉宽调制控制芯片(U2)选用十六个芯片脚,数字电位器芯片(U3)选用六个芯片脚,电源管理芯片(U4)选用六个芯片脚;各芯片连接关系为:
智能控制芯片(U1)的第1个I/O口与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的4脚相连;智能控制芯片(U1)的第2个I/O口与电源管理芯片MAX761(U4)的4脚相连;智能控制芯片(U1)的一个INT中断口和电源管理芯片MAX761(U4)的1脚相连;智能控制芯片(U1)的第3、4、和5个I/O口分别与数字电位器芯片DS1804(U3)的1、2、和7脚相连;
数字电位器芯片DS1804(U3)的5脚串联第2个电阻(R2)后与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚相连,通过第2个电阻(R2)和第3个电阻(R3)串联后与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的3脚相连;数字电位器芯片DS1804(U3)的3脚与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的14脚相连,数字电位器芯片DS1804(U3)的3脚通过可调电阻(PR1)的调节端3脚与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的15脚相连。
本发明具备与智能控制芯片接口能力,能实现智能控制和仪器的智能化、数字化应用;采用智能控制芯片对直流高压电源装置进行控制,可实现对稳定高压输出和过压保护状态及过流保护状态,输出高压调节状态,待机节电状态,掉电节电状态,和电池欠压保护状态中的一种或几种的控制;具备二级节电控制功能,以满足放射性仪器在野外室外使用电池供电的需要;采用的脉宽调制控制芯片集成度高,功能全,只需少量外围元器件就能组成开关电源电路,电路无需调整,且振荡频率较高,整个装置能量转换效率高。
附图说明
图1、本发明实施例1直流高压电源供电装置连接电路图。
图2、本发明实施例1直流高压电源供电装置整体结构示意图。
具体实施方式
本发明通过发明内容可以实施,通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述,然而,本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例1:结合附图对实施例1作进一步说明:
如图1所示的直流高压电源供电装置的电路图:电池输入接头(JP1)的1脚和电感线圈(L1)的1脚和第2个电容(C2)的1脚相连,电池输入接头(JP1)的2脚与第2个电容(C2)的2脚、数字电位器芯片DS1804(U3)的6脚、电源管理芯片MAX761(U4)的6脚、第1个电阻(R1)的1脚、第3个电容(C3)的2脚、第1个电容(C1)的1脚、脉宽调制控制芯片TL594(U2)的7、9、10、13、16脚、第6个电阻(R6)的1脚、第8个电容(C8)的2脚、第5个电阻(R5)的2脚、和高压输出接头(JP2)的2脚相连;电感线圈(L1)的2脚与第1个二极管(D1)的1脚、和电源管理芯片MAX761(U4)的2和7脚相连;
第1个二极管(D1)的2脚与电源管理芯片MAX761(U4)的8脚、第3个电容(C3)的1脚、脉宽调制控制芯片TL594(U2)的12脚、和变压器(T)的1脚相连;
智能控制芯片(U1)的第1个I/O口与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的4脚相连;智能控制芯片(U1)的第2个I/O口与电源管理芯片MAX761(U4)的4脚相连;智能控制芯片(U1)的一个INT中断口和电源管理芯片MAX761(U4)的1脚相连;智能控制芯片(U1)的第3、4、和5个I/O口分别与数字电位器芯片DS1804(U3)的1、2、和7脚相连;
数字电位器芯片DS1804(U3)的5脚和第2个电阻(R2)的1脚相连;数字电位器芯片DS1804(U3)的3脚与可调电阻(PR1)的1脚和脉宽调制控制芯片TL594(U2)的14脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚与第2个电阻(R2)的2脚和第3个电阻(R3)的2脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的3脚与第3个电阻(R3)的1脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的15脚和可调电阻(PR1)的3脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的6脚和第1个电阻(R1)的2脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的5脚和第1个电容(C1)的2脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的8、11脚和变压器(T)的2脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的1脚与第4个电阻(R4)的1脚和第5个电阻(R5)的1脚相连;
可调电阻(PR1)的2脚与第6个电阻(R6)的2脚、第7个电容(C7)的2脚和第6个电容(C6)的1脚相连;变压器(T)的4脚与第4个电容(C4)的1脚和第5个二极管(D5)的2脚相连;变压器(T)的3脚与第3个二极管(D3)的1脚、第4个二极管(D4)的2脚、第5个电容(C5)的2脚、和第6个电容(C6)的2脚相连;第4个电容(C4)的2脚与第2个二极管(D2)的1脚和第3个二极管(D3)的2脚相连;第7个电容(C7)的1脚与第4个二极管(D4)的1脚和第5个二极管(D5)的1脚相连;第2个二极管(D2)的2脚与第5个电容(C5)的1脚、第8个电容(C8)的1脚、第4个电阻(R4)的2脚、和高压输出接头(JP2)的1脚相连。
如图2所示的直流高压电源供电装置整体结构主要由智能控制芯片U1,脉宽调制控制芯片U2,电源管理芯片U3,数字电位器芯片U4,变压器T,4倍电压整流滤波电路DRC,电压取样电阻SU,电流取样电阻SI组成。
本实施例的状态控制包括:稳定高压输出和过压保护状态及过流保护状态,输出高压调节状态,待机节电状态,掉电节电状态,和电池欠压保护状态,各种状态的控制方法为:
所述的稳定高压输出和过压保护状态及过流保护状态的控制方法为: 智能控制芯片(U1)的第2个I/O口输出高电平给电源管理芯片MAX761(U3)4脚,电源管理芯片MAX761(U3)向脉宽调制控制芯片TL594(U2)输入12V的电压;将智能控制芯片(U1)的第1个I/O口输出高电平加到控制脉宽调制控制芯片TL594(U2)的4脚,使其产生一个频率为200±10KHz的方波,通过8和11脚输出方波,该方波经变压器(T)、4个整流二极管(D2—D5)和4个电容器(C4-C7)进行4倍压整流,并通过电容器(C8)进行滤波,得到一个直流高压;将智能控制芯片(U1)的第5个I/O口输出高电平加到数字电位器芯片DS1804(U4)的7脚,使其电阻比不变,从其5脚输出一个电压经过第2个电阻(R2)加到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚,作为基准电压;第1和第2个电压取样电阻(R4、R5)取到的电压为稳压和过压保护电压,稳压和过压保护电压反馈到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的1脚,与2脚的基准电压比较,通过内部电路控制8和11脚输出方波的占空比,来实现输出高压的稳压和过压保护的功能;电流取样电阻(R6)取到的电流为过流保护电流,过流保护电流经可调电阻(PR1)反馈到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的15脚,与16脚的基准电流比较,通过内部电路控制使得8和11脚没有方波输出,直流高压电源供电装置也就没有高压输出,来实现过流保护的功能。
所述的直流高压电源供电装置的输出高压调节状态的控制方法为:当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)的第5个I/O口输出低电平,第4个I/O口输出高电平,第3个I/O口输出每次由高电平变化到低电平时,这些控制信号分别加到数字电位器芯片DS1804(U4)的7、2和1脚,使其电阻比增大,从其5脚输出一个增大的电压经过第2个电阻(R2)加到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚,使得基准电压增大;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的1脚取样电压与2脚的基准电压比较,通过内部电路增大8和11脚输出方波的占空比,使直流高压电源供电装置输出的高压都增加一个单位10±0.1V,直到最大;当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)的第5个I/O口输出低电平,第4个I/O口输出低电平,第3个I/O口输出每次由高电平变化到低电平时,这些控制信号分别加到数字电位器芯片DS1804(U4)的7、2和1脚,使其电阻比减小,从其5脚输出一个减小的电压经过第2个电阻(R2)加到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚,使得基准电压减小;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的1脚取样电压与2脚的基准电压比较,通过内部电路减小8和11脚输出方波的占空比,使直流高压电源供电装置输出的高压都减小一个单位10±0.1V,直到最小;若智能控制芯片(U1)的5脚输出高电平,直流高压电源供电装置输出的高压不变。
所述的直流高压电源供电装置的待机节电状态的控制方法为:当智能控制芯片(U1)的第2个I/O口输出高电平给电源管理芯片MAX761(U3)的4脚,电源管理芯片MAX761(U3)8脚输出12V的电压为脉宽调制控制芯片TL594(U2)供电;若智能控制芯片(U1)的第1个I/O口输出高电平加到控制脉宽调制控制芯片TL594(U2)的4脚,通过其内部电路使得8和11脚没有方波输出,直流高压电源供电装置也就没有高压输出。待机节电状态的特点为直流高压电源装置消耗少量电能(约十几毫瓦),但能以最短时间(约数十微秒)恢复稳定的高压输出。
所述的直流高压电源供电装置的掉电节电状态的控制方法为:当智能控制芯片(U1)的第2个I/O口输出低电平给电源管理芯片MAX761(U3)的4脚,关断电源管理芯片MAX761(U3)8脚的输出电压,脉宽调制控制芯片TL594(U2)和数字电位器芯片DS1804(U4)处于断电状态,内部电路全部停止工作,脉宽调制控制芯片TL594(U2)的8和11脚没有方波输出,直流高压电源供电装置也就没有高压输出。掉电节电状态的特点为直流高压电源装置消耗更少量电能(约数十微瓦),但需要相对较长的时间(约数十毫秒)才能恢复稳定的高压输出。
所述的直流高压电源供电装置的电池欠压保护状态的控制方法为:当电源管理芯片MAX761(U3)通过2脚检测到电池供电的电压低于1.5V时,从其1脚输出信号给智能控制芯片(U1)的INT中断口的引脚,引起中断;智能控制芯片(U1)的第2个I/O口输出低电平给电源管理芯片MAX761(U3)4脚,关断电源管理芯片MAX761(U3)8脚的输出电压,使直流高压电源供电装置进入掉电节电状态。
为了满足野外室外放射性仪器的直流高压电源供电装置的输出高压调节、节电管理和智能控制目的, 用本发明应用于野外室外放射性仪器直流高压电源供电的智能控制方法:
(1)把所述的直流高压电源供电装置的电池输入接头(JP1)经放射性仪器内的开关连接到放射性仪器的电池上,把高压输出接头(JP2)连接到放射性仪器内的光电倍增管上;
(2) 智能控制芯片(U1)根据放射性仪器操作指令,把第2、5个I/O口输出高电平,第1个I/O口输出低电平,使直流高压电源供电装置进入稳定的高压输出状态;
(3) 在直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)根据放射性仪器操作指令,把第5个I/O口输出低电平,第4个I/O口输出高电平,第3个I/O口输出每次由高电平变化到低电平时,增大输出的高压;或智能控制芯片(U1)根据放射性仪器操作指令,把第5个I/O口输出低电平,第4个I/O口输出低电平,第3个I/O口输出每次由高电平变化到低电平时,减小输出的高压;从而来调节输出高压;
(4) 在直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)根据放射性仪器操作指令,把第1个I/O口输出高电平,直流高压电源供电装置就进入待机节电状态;
(5) 在直流高压电源供电装置处于待机节电状态后,智能控制芯片(U1)根据放射性仪器操作指令,把第1个I/O口输出低电平,直流高压电源供电装置就进入稳定的高压输出状态;
(6) 在直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)根据放射性仪器操作指令,把第2个I/O口输出低电平,直流高压电源供电装置就进入掉电节电状态;
(7) 在直流高压电源供电装置处于掉电节电状态后,智能控制芯片(U1)根据放射性仪器操作指令,把第2个I/O口输出高电平,直流高压电源供电装置就进入稳定的高压输出状态;
(8) 在直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态或待机节电状态时,智能控制芯片(U1)根据电源管理芯片MAX761(U3)检测到电池欠压状态,把第2个I/O口输出低电平,强制直流高压电源供电装置进入掉电节电状态。
Claims (10)
1.一种直流高压电源供电控制方法,其特征在于它采用智能控制芯片(U1)为核心进行控制,通过电源管理芯片MAX761(U4)为脉宽调制控制芯片TL594(U2)供电,采用数字电位器芯片DS1804(U3)来对输出高压进行调节,及采用升变压电路,电压整流滤波电路,电压取样电路,和电流取样电路,来实现对直流高压电源电路的各种状态控制。
2.根据权利要求1所述的一种直流高压电源供电控制方法,其特征在于所述的各种状态控制包括:稳定高压输出和过压保护状态及过流保护状态,输出高压调节状态,待机节电状态,掉电节电状态,和电池欠压保护状态中的一种或几种,各种状态的控制方法为:
智能控制芯片(U1)输出高电平给电源管理芯片MAX761(U3)向脉宽调制控制芯片TL594(U2)供电;智能控制芯片(U1)的输出另一个高电平加到控制脉宽调制控制芯片TL594(U2),使其产生一个方波,经升变压电路,电压整流滤波电路得到一个直流高压; 通过电压取样电路中的2个电压取样电阻(R4、R5)获得稳压和过压保护电压,反馈到脉宽调制控制芯片TL594(U2)中与内部的基准电压比较;从而达到稳定高压输出和过压保护状态的控制;另一方面通过电流取样电路中电流取样电阻(R6)获得过流保护电流,反馈到脉宽调制控制芯片TL594(U2)中与内部的基准电流比较,从而达到过流保护状态的控制;
当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,通过智能控制芯片(U1)的三个不同的I/O口分别输出不同的高低电平状态,控制数字电位器芯片DS1804(U4),使其电阻比增大或减小,进一步控制脉宽调制控制芯片TL594(U2)输出方波的占空比,已达到直流高压电源供电装置的输出高压调节状态控制;
当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)的输出高电平控制脉宽调制控制芯片TL594(U2),使其没有方波输出,已达到直流高压电源供电装置的待机节电状态控制;
当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)的输出低电平给电源管理芯片MAX761(U3),关断电源管理芯片MAX761(U3)的输出电压,脉宽调制控制芯片TL594(U2)和数字电位器芯片DS1804(U4)处于断电状态,已达到直流高压电源供电装置的掉电节电状态控制;
当电源管理芯片MAX761(U3)检测到电池供电的电压低于1.5V时,输出信号给智能控制芯片(U1);智能控制芯片(U1)输出低电平给电源管理芯片MAX761(U3),关断电源管理芯片MAX761(U3)的输出电压,已达到直流高压电源供电装置的电池欠压保护状态控制。
3.根据权利要求2所述的一种直流高压电源供电控制方法,其特征在于所述的稳定高压输出和过压保护状态及过流保护状态的控制方法为:
智能控制芯片(U1)的第2个I/O口输出高电平给电源管理芯片MAX761(U3)4脚,电源管理芯片MAX761(U3)向脉宽调制控制芯片TL594(U2)输入12V的电压;将智能控制芯片(U1)的第1个I/O口输出高电平加到控制脉宽调制控制芯片TL594(U2)的4脚,使其产生一个频率为200±10KHz的方波,通过8和11脚输出方波,该方波经变压器(T)、4个整流二极管(D2—D5)和4个电容器(C4-C7)进行4倍压整流,并通过电容器(C8)进行滤波,得到一个直流高压;将智能控制芯片(U1)的第5个I/O口输出高电平加到数字电位器芯片DS1804(U4)的7脚,使其电阻比不变,从其5脚输出一个电压经过第2个电阻(R2)加到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚,作为基准电压;第1和第2个电压取样电阻(R4、R5)取到的电压为稳压和过压保护电压,稳压和过压保护电压反馈到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的1脚,与2脚的基准电压比较,通过内部电路控制8和11脚输出方波的占空比,来实现输出高压的稳压和过压保护的功能;电流取样电阻(R6)取到的电流为过流保护电流,过流保护电流经可调电阻(PR1)反馈到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的15脚,与16脚的基准电流比较,通过内部电路控制使得8和11脚没有方波输出,直流高压电源供电装置也就没有高压输出,来实现过流保护的功能。
4.根据权利要求2所述的一种直流高压电源供电控制方法,其特征在于所述的直流高压电源供电装置的输出高压调节状态的控制方法为:当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)的第5个I/O口输出低电平,第4个I/O口输出高电平,第3个I/O口输出每次由高电平变化到低电平时,这些控制信号分别加到数字电位器芯片DS1804(U4)的7、2和1脚,使其电阻比增大,从其5脚输出一个增大的电压经过第2个电阻(R2)加到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚,使得基准电压增大;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的1脚取样电压与2脚的基准电压比较,通过内部电路增大8和11脚输出方波的占空比,使直流高压电源供电装置输出的高压都增加一个单位10±0.1V,直到最大;当直流高压电源供电装置处于稳定的高压输出状态后,智能控制芯片(U1)的第5个I/O口输出低电平,第4个I/O口输出低电平,第3个I/O口输出每次由高电平变化到低电平时,这些控制信号分别加到数字电位器芯片DS1804(U4)的7、2和1脚,使其电阻比减小,从其5脚输出一个减小的电压经过第2个电阻(R2)加到脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚,使得基准电压减小;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的1脚取样电压与2脚的基准电压比较,通过内部电路减小8和11脚输出方波的占空比,使直流高压电源供电装置输出的高压都减小一个单位10±0.1V,直到最小;若智能控制芯片(U1)的5脚输出高电平,直流高压电源供电装置输出的高压不变。
5.根据权利要求2所述的一种直流高压电源供电控制方法,其特征在于所述的直流高压电源供电装置的待机节电状态的控制方法为:当智能控制芯片(U1)的第2个I/O口输出高电平给电源管理芯片MAX761(U3)的4脚,电源管理芯片MAX761(U3)8脚输出12V的电压为脉宽调制控制芯片TL594(U2)供电;若智能控制芯片(U1)的第1个I/O口输出高电平加到控制脉宽调制控制芯片TL594(U2)的4脚,通过其内部电路使得8和11脚没有方波输出,直流高压电源供电装置也就没有高压输出。
6.根据权利要求2所述的一种直流高压电源供电控制方法,其特征在于所述的直流高压电源供电装置的掉电节电状态的控制方法为:当智能控制芯片(U1)的第2个I/O口输出低电平给电源管理芯片MAX761(U3)的4脚,关断电源管理芯片MAX761(U3)8脚的输出电压,脉宽调制控制芯片TL594(U2)和数字电位器芯片DS1804(U4)处于断电状态,内部电路全部停止工作,脉宽调制控制芯片TL594(U2)的8和11脚没有方波输出,直流高压电源供电装置也就没有高压输出。
7.根据权利要求2所述的一种直流高压电源供电控制方法,其特征在于所述的直流高压电源供电装置的电池欠压保护状态的控制方法为:当电源管理芯片MAX761(U3)通过2脚检测到电池供电的电压低于1.5V时,从其1脚输出信号给智能控制芯片(U1)的INT中断口的引脚,引起中断;智能控制芯片(U1)的第2个I/O口输出低电平给电源管理芯片MAX761(U3)4脚,关断电源管理芯片MAX761(U3)8脚的输出电压,使直流高压电源供电装置进入掉电节电状态。
8.采用以上任一权利要求所述的一种直流高压电源供电控制方法的供电装置,其特征在于它包括智能控制芯片(U1),脉宽调制控制芯片(U2),电源管理芯片(U4),数字电位器芯片(U3),及升变压电路,电压整流滤波电路,电压取样电路,和电流取样电路;所述的智能控制芯片(U1)分别与电源管理芯片MAX761(U4)、数字电位器芯片DS1804(U3)、和脉宽调制控制芯片TL594(U2)相连,电源管理芯片MAX761(U4)和数字电位器芯片DS1804(U3)分别与脉宽调制控制芯片TL594(U2)相连,脉宽调制控制芯片TL594(U2)与升变压电路,电压整流滤波电路相连,通过输出接口(JP2)向外供电;电压取样电路和电流取样电路与脉宽调制控制芯片TL594(U2)相连。
9.根据权利要求8所述的一种直流高压电源供电装置,其特征在于:所述的智能控制芯片(U1)选用五个I/O口和一个INT中断口,脉宽调制控制芯片(U2)选用十六个芯片脚,数字电位器芯片(U3)选用六个芯片脚,电源管理芯片(U4)选用六个芯片脚;各芯片连接关系为:
智能控制芯片(U1)的第1个I/O口与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的4脚相连;智能控制芯片(U1)的第2个I/O口与电源管理芯片MAX761(U4)的4脚相连;智能控制芯片(U1)的一个INT中断口和电源管理芯片MAX761(U4)的1脚相连;智能控制芯片(U1)的第3、4、和5个I/O口分别与数字电位器芯片DS1804(U3)的1、2、和7脚相连;
数字电位器芯片DS1804(U3)的5脚串联第2个电阻(R2)后与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚相连,通过第2个电阻(R2)和第3个电阻(R3)串联后与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的3脚相连;数字电位器芯片DS1804(U3)的3脚与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的14脚相连,数字电位器芯片DS1804(U3)的3脚通过可调电阻(PR1)的调节端3脚与脉宽调制控制芯片TL594(U2)的15脚相连。
10.根据权利要求9所述的一种直流高压电源供电装置,其特征在于所述的电池输入接头(JP1)的1脚和电感线圈(L1)的1脚和第2个电容(C2)的1脚相连,电池输入接头(JP1)的2脚与第2个电容(C2)的2脚、数字电位器芯片DS1804(U3)的6脚、电源管理芯片MAX761(U4)的6脚、第1个电阻(R1)的1脚、第3个电容(C3)的2脚、第1个电容(C1)的1脚、脉宽调制控制芯片TL594(U2)的7、9、10、13、16脚、第6个电阻(R6)的1脚、第8个电容(C8)的2脚、第5个电阻(R5)的2脚、和高压输出接头(JP2)的2脚相连;电感线圈(L1)的2脚与第1个二极管(D1)的1脚、和电源管理芯片MAX761(U4)的2和7脚相连;
第1个二极管(D1)的2脚与电源管理芯片MAX761(U4)的8脚、第3个电容(C3)的1脚、脉宽调制控制芯片TL594(U2)的12脚、和变压器(T)的1脚相连;数字电位器芯片DS1804(U3)的5脚和第2个电阻(R2)的1脚相连;数字电位器芯片DS1804(U3)的3脚与可调电阻(PR1)的1脚和脉宽调制控制芯片TL594(U2)的14脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的2脚与第2个电阻(R2)的2脚和第3个电阻(R3)的2脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的3脚与第3个电阻(R3)的1脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的15脚和可调电阻(PR1)的3脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的6脚和第1个电阻(R1)的2脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的5脚和第1个电容(C1)的2脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的8、11脚和变压器(T)的2脚相连;脉宽调制控制芯片TL594(U2)的1脚与第4个电阻(R4)的1脚和第5个电阻(R5)的1脚相连;
可调电阻(PR1)的2脚与第6个电阻(R6)的2脚、第7个电容(C7)的2脚和第6个电容(C6)的1脚相连;变压器(T)的4脚与第4个电容(C4)的1脚和第5个二极管(D5)的2脚相连;变压器(T)的3脚与第3个二极管(D3)的1脚、第4个二极管(D4)的2脚、第5个电容(C5)的2脚、和第6个电容(C6)的2脚相连;第4个电容(C4)的2脚与第2个二极管(D2)的1脚和第3个二极管(D3)的2脚相连;第7个电容(C7)的1脚与第4个二极管(D4)的1脚和第5个二极管(D5)的1脚相连;第2个二极管(D2)的2脚与第5个电容(C5)的1脚、第8个电容(C8)的1脚、第4个电阻(R4)的2脚、和高压输出接头(JP2)的1脚相连。
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