CN102968151B - 温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块，其特征在于：由整流滤波模块、温度传感器、A/D转换器、MCU模块、输出控制模块、输出保护模块和显示模块组成；整流滤波模块与输出控制模块连接通信，温度传感器与A/D转换器连接通信，其中温度传感器将采集到的温度信息以模拟量输出，通过A/D转换器将模拟信号转变为相对线性的数字信号，MCU接收此温度的线性数字信号，MCU模块与输出控制模块连接，MCU104输出的I/O口将对应的数字信号输出到输出控制模块，MCU104的一个I/O口同时控制输出保护模块，MCU模块与显示模块连接，通过显示模块显示信息。本发明所述的由温度的变动来带动功率的变动的一种电源模块；这种变动是一种线性变动，当温度下降的时候，输出功率就成比例的上升，用于特殊环境的供电。

Description

温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块及控制方法
技术领域
本发明涉及了温度和功率成线性关系变动与调节，从而到达一种利用温度自动实现电源输出的功能，具体来讲是一种温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块。
背景技术
温度是一种最基本的环境参数，它是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，也是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度，从空间、海洋到家用电器，各个技术领域都离不开测温和控温。
某些特定环境下的电器设备额定功率并不是一定的.其功率受到各方面环境因素的影响(电子元器件的工作区间也受环境的影响)，在众多环境因素中，温度的影响尤为突出，在某些温差比较大的环境下用固定输出的电源对设备供电可能会致使供电不足，如果采用大功率电源模块对设备供电，又起不到保护设备的作用，而且浪费电力。目前现有的电源模块基本上都是采用固定输出功率的形式，故需要加以改进。      
发明内容
本发明的目的在于在此提供一种温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块，可随环境温度改变而改变的电源模块可以很好的解决供电不足和浪费电力的问题，可以为设备提供合适的、稳定的电流。
本发明是这样实现的，构造一种温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块，其特征在于：由整流滤波模块、温度传感器、A/D转换器、MCU模块、输出控制模块、输出保护模块和显示模块组成；
整流滤波模块与输出控制模块连接通信，温度传感器与A/D转换器连接通信，其中温度传感器将采集到的温度信息以模拟量输出，通过A/D转换器将模拟信号转变为相对线性的数字信号，MCU接收此温度的线性数字信号，
MCU模块与输出控制模块连接，MCU104输出的I/O口将对应的数字信号输出到输出控制模块， MCU104的一个I/O口同时控制输出保护模块，MCU模块与显示模块连接，通过显示模块（107）显示信息。
根据本发明所述的一种温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块，其特征在于：A/D转换器为16位转换器。
一种能温度自动控制的电源输出控制方法，其特征在于：根据温度来调节功率和供电，
a、首先需采集需要本模块供电的设备功率随温度变化的的函数，通过编写嵌入式程序将该函数的变化规律输入MCU内，
b、电流通过变压器变压后通过整流滤波模块整桥滤波，电流由交流变成直流，并且降低了文波系数，到达输出控制模块，输出控制模块由电源芯片和用于控制输出的数字电阻组成，
c、功率的输出就取决于环境温度，此时温度传感器将采集到的温度信息以模拟量输出，为了更好的达到线性的效果通过16位A/D转换器将模拟信号转变为相对线性的数字信号，MCU接收此温度的线性数字信号，通过事先编写好的嵌入式程序，将对应的温度信息映射到相应的输出I/O口上，
d、MCU模块输出的I/O口将对应的数字信号输出到输出控制模块，该模块内的数字电阻将对应的数字信号转化成固定电阻，通过电阻的变化改变电源芯片的输出功率，同时MCU的一个I/O口同时控制输出保护模块，通过嵌入式程序，使用于控制输出控制模块和控制输出保护模块的MCU I/O口输出对应数字信号，改变输出功率的同时使输出保护模块将保护值设定在对应的、合理的阈值点，
e、当后级设备出现故障时，能够断开电源，起到保护设备的作用，同时MCU的一个I/O口实时采集输出功率，连同温度信息一并通过显示模块显示出来。
本发明的优点在于：本发明所述的一种自动温度功率调节电源输出控制模块，可随环境温度改变而改变的电源模块可以很好的解决供电不足和浪费电力的问题，可以为设备提供合适的、稳定的电流；能为后期设备提供一个恒定的电流；当温度降低后期设备需要大功率供电的时候，就提供相应的，当温度上升后，就开始降低功率的大小，输出功率与环境温度变化呈反比的线性关系。可以有效的解决温度对设备功率的影响，并且起到了节约的作用。
附图说明
图1为本发明所述用温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块框图
图中：101、整流滤波模块，102、温度传感器，103、A/D转换器，104、MCU模块，105、输出控制模块，106、输出保护模块，107、显示模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出详细说明：本发明在此提供一种温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块，可随环境温度改变而改变的电源模块可以很好的解决供电不足和浪费电力的问题，可以为设备提供合适的、稳定的电流。
如图1所示；一种自动温度功率调节电源输出控制模块，由整流滤波模块101、温度传感器102、A/D转换器103、MCU模块104、输出控制模块105、输出保护模块106和显示模块107组成。
整流滤波模块101与输出控制模块105连接通信，温度传感器102与A/D转换器103连接通信，其中温度传感器102将采集到的温度信息以模拟量输出，通过A/D转换器103将模拟信号转变为相对线性的数字信号，MCU104接收此温度的线性数字信号。
MCU模块104与输出控制模块105连接，MCU104输出的I/O口将对应的数字信号输出到输出控制模块105， MCU104的一个I/O口同时控制输出保护模块106，MCU模块104与显示模块107连接，通过显示模块107显示信息。
本发明提供了一种能温度自动控制的电源输出控制方法，实现了根据温度来调节功率和供电，实施前首先需采集需要本模块供电的设备功率随温度变化的的函数（即采用试验连续描点的方式），通过编写嵌入式程序将该函数的变化规律输入MCU模块104内（保证输出符合后级设备），然后如图1所示：电流通过变压器变压后通过整流滤波模块101整桥滤波，电流由交流变成直流，并且降低了文波系数，到达105输出控制模块，105输出控制模块主要由电源芯片和用于控制输出的数字电阻组成，这个时候就到达本发明的核心难点，功率的输出就取决于环境温度，此时温度传感器将采集到的温度信息以模拟量输出，为了更好的达到线性的效果通过16位103A/D转换器将模拟信号转变为相对线性的数字信号，MCU接收此温度的线性数字信号，通过事先编写好的嵌入式程序，将对应的温度信息映射到相应的输出I/O口上，MCU输出的I/O口将对应的数字信号输出到105输出控制模块，该模块内的数字电阻将对应的数字信号转化成固定电阻，通过电阻的变化改变电源芯片的输出功率，同时MCU的一个I/O口同时控制输出保护模块，通过嵌入式程序，使用于控制输出控制模块105和控制输出保护模块106的MCU I/O口输出对应数字信号，改变输出功率的同时使输出保护模块106（该模块主要由比较器、晶体管、数字电阻等构成）将保护值设定在对应的、合理的阈值点，当后级设备出现故障时，能够断开电源，起到保护设备的作用，同时MCU的一个I/O口实时采集输出功率，连同温度信息一并通过显示模块107显示出来。
本发明所述的一种自动温度功率调节电源输出控制模块，可随环境温度改变而改变的电源模块可以很好的解决供电不足和浪费电力的问题，可以为设备提供合适的、稳定的电流；能为后期设备提供一个恒定的电流；当温度降低后期设备需要大功率供电的时候，就提供相应的，当温度上升后，就开始降低功率的大小，输出功率与环境温度变化呈反比的线性关系。可以有效的解决温度对设备功率的影响，并且起到了节约的作用。

Claims (3)

1.一种温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块，其特征在于：由整流滤波模块（101）、温度传感器（102）、A/D转换器（103）、MCU模块（104）、输出控制模块（105）、输出保护模块（106）和显示模块（107）组成；
整流滤波模块（101）与输出控制模块（105）连接通信，温度传感器（102）与A/D转换器（103）连接通信，其中温度传感器（102）将采集到的温度信息以模拟量输出，通过A/D转换器（103）将模拟信号转变为相对线性的数字信号，MCU（104）接收此温度的线性数字信号，
MCU模块（104）与输出控制模块（105）连接，MCU模块（104）输出的I/O口将对应的数字信号输出到输出控制模块（105）， MCU模块（104）的一个I/O口同时控制输出保护模块（106），MCU模块（104）与显示模块（107）连接，通过显示模块（107）显示信息。
2.根据权利要求1所述的一种温度与功率线性自动调节的电源输出控制模块，其特征在于：A/D转换器（103）为16位转换器。
3.一种能温度自动控制的电源输出控制方法，其特征在于：根据温度来调节功率和供电，
a、首先需采集需要本模块供电的设备功率随温度变化的的函数，通过编写嵌入式程序将该函数的变化规律输入MCU模块（104）内，
b、电流通过变压器变压后通过整流滤波模块（101）整桥滤波，电流由交流变成直流，并且降低了文波系数，到达输出控制模块（105），输出控制模块（105）由电源芯片和用于控制输出的数字电阻组成，
c、功率的输出就取决于环境温度，此时温度传感器（102）将采集到的温度信息以模拟量输出，为了更好的达到线性的效果通过16位A/D转换器（103）将模拟信号转变为相对线性的数字信号，MCU模块（104）接收此温度的线性数字信号，通过事先编写好的嵌入式程序，将对应的温度信息映射到相应的输出I/O口上，
d、MCU模块（104）输出的I/O口将对应的数字信号输出到输出控制模块（105），该模块内的数字电阻将对应的数字信号转化成固定电阻，通过电阻的变化改变电源芯片的输出功率，同时MCU模块（104）的一个I/O口同时控制输出保护模块（106），通过嵌入式程序，使用于控制输出控制模块（105）和控制输出保护模块（106）的MCU I/O口输出对应数字信号，改变输出功率的同时使输出保护模块（106）将保护值设定在对应的、合理的阈值点，
e、当后级设备出现故障时，能够断开电源，起到保护设备的作用，同时MCU的一个I/O口实时采集输出功率，连同温度信息一并通过显示模块（107）显示出来。
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