CN116961190A - 一种充电机系统、控制方法和雕刻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电机系统、控制方法和雕刻机。充电机系统包括:整流模块、输出电流检测模块、控制模块和至少两个DC‑DC转换模块;整流模块用于对输入电压进行整流,并输出第一电压;输出电流检测模块用于检测充电机系统输出端的负载电流;控制模块用于根据启动信号和负载电流通过使能输出端输出使能信号;DC‑DC转换模块用于在使能信号有效时将第一电压转换为第二电压;其中,各DC‑DC转换模块输出的第二电压不同。本发明可以根据检测到的负载电流自动投入不同的DC‑DC模块,从而使得充电机系统输出不同的电压,以供任意种类的雕刻机使用,不需要一一对应。
Description
技术领域
本发明涉及电源供电技术领域,尤其涉及一种充电机系统、控制方法和雕刻机。
背景技术
雕刻机目前的市场应用比较大,输入电压有12V/24V/36V/48V四种。
常规的雕刻机充电机系统输出的电压都是单一固定电压,每种雕刻机对应一种充电机系统,不可通用,灵活性较差。
发明内容
本发明提供了一种充电机系统、控制方法和雕刻机,可以根据检测到的负载电流自动投入不同的DC-DC模块,从而使得充电机系统输出不同的电压,以供任意种类的雕刻机使用,不需要一一对应。
第一方面,本发明实施例提供了一种充电机系统,包括:整流模块、输出电流检测模块、控制模块和至少两个DC-DC转换模块;整流模块用于对输入电压进行整流,并输出第一电压;输出电流检测模块的第一端作为充电机系统的负输出端,输出电流检测模块的第二端与整流模块的第一输出端连接,输出电流检测模块用于检测充电机系统输出端的负载电流;控制模块的第一输入端与输出电流检测模块的第一端连接,控制模块的第二输入端与输出电流检测模块的第二端连接,控制模块用于根据启动信号和负载电流通过使能输出端输出使能信号;DC-DC转换模块的第一输入端与整流模块的第二输出端连接,DC-DC转换模块的第二输入端与使能输出端连接,DC-DC转换模块的输出端作为充电机系统的正输出端,DC-DC转换模块用于在使能信号有效时将第一电压转换为第二电压;其中,各DC-DC转换模块输出的第二电压不同。
可选地,控制模块包括至少两个使能输出端,每个使能输出端与一DC-DC转换模块的第二输入端对应连接;控制模块用于根据启动信号控制第一个使能输出端输出的使能信号有效,第一个使能输出端对应连接的DC-DC转换模块用于根据使能信号输出第一个第二电压;控制模块还用于在负载电流小于预设值时控制下一个使能输出端输出的使能信号有效,下一个使能输出端对应连接的DC-DC转换模块用于根据使能信号输出下一个第二电压;其中,下一个第二电压的电压值大于上一个第二电压的电压值。
可选地,DC-DC转换模块包括电压转换单元和开关单元;电压转换单元的输入端作为DC-DC转换模块的输入端,电压转换单元的输出端与开关单元的输入端连接,电压转换单元用于在使能信号有效时将第一电压转换为第二电压;开关单元的输出端作为DC-DC转换模块的输出端,开关单元的控制端与控制模块的触发信号输出端连接,开关单元用于根据控制模块输出的触发信号导通或断开。
可选地,电压转换单元块包括DC-DC芯片、第一电容、第二电容、续流二极管、电感、第一电阻和第二电阻;DC-DC芯片的供电端作为DC-DC转换模块的第一输入端,DC-DC芯片的使能输入端作为DC-DC转换模块的第二输入端,第一电容的第一端与DC-DC芯片的配置电容端连接,第一电容的第二端与电感的第一端连接;电感的第一端与DC-DC芯片的电感端连接,电感的第二端作为电压转换单元的输出端;续流二极管的阴极与电感的第一端连接,续流二极管的阳极接地;第一电阻和第二电阻依次串联连接于电感的第二端和接地端之间,第一电阻和第二电阻的公共端与DC-DC芯片的电压反馈端连接;第二电容的第一端与电感的第二端连接,第二电容的第二端接地。
可选地,开关单元包括晶体管,晶体管的第一极作为开关单元的输入端,晶体管的第二极作为开关单元的输出端,晶体管的栅极作为开关单元的控制端。
可选地,整流模块包括整流器、变压器和输出滤波电路;整流器的输入端接入交流电源,整流器的输出端与变压器的原边连接,整流器用于将交流电源转换为一直流电压;输出滤波电路与变压器的副边连接,输出滤波电路的第一端作为整流模块的第二输出端,输出滤波电路的第二端作为整流模块的第一输出端。
可选地,整流模块还包括控制器和电压反馈电路;控制器的输出端与整流器的输出端连接,控制器用于调节整流器的输出电压和输出电流;电压反馈电路的第一输入端与输出滤波电路的输入端连接,电压反馈电路的第二输入端与输出滤波电路的输出端连接,电压反馈电路的输出端与控制器的第一输入端连接,电压反馈电路用于反馈整流模块输出端的电压。
第二方面,本发明实施例提供了一种充电机系统的控制方法,应用于上述任意实施例所提供的充电机系统,控制方法包括:整流模块对输入电压进行整流,并输出第一电压;输出电流检测模块检测充电机系统输出端的负载电流;控制模块根据启动信号和负载电流输出使能信号,DC-DC转换模块在使能信号有效时将第一电压转换为第二电压;其中,各DC-DC转换模块输出的第二电压不同。
可选地,控制模块包括至少两个使能输出端,每个使能输出端与一DC-DC转换模块的第二输入端对应连接;控制模块根据启动信号和负载电流输出使能信号,DC-DC转换模块在使能信号有效时将第一电压转换为第二电压,包括:控制模块根据启动信号控制第一个使能输出端输出的使能信号有效,第一个使能输出端对应连接的DC-DC转换模块用于根据使能信号输出第一个第二电压;控制模块在负载电流小于预设值时控制下一个使能输出端输出的使能信号有效,下一个使能输出端对应连接的DC-DC转换模块用于根据使能信号输出下一个第二电压;其中,下一个第二电压的电压值大于上一个第二电压的电压值。
第三方面,本发明实施例提供了一种雕刻机,包括充电接口,充电接口与上述任意实施例所提供的充电机系统匹配,充电机系统用于在与充电接口连接时为雕刻机充电。
本实施例的充电机系统,包括整流模块、输出电流检测模块、控制模块和至少两个DC-DC转换模块,通过输出电流检测模块检测充电机系统输出端的负载电流,进而使得控制模块根据启动信号和负载电流的大小自动投入不同的DC-DC模块,从而使得充电机系统输出不同的电压,以供任意种类的雕刻机使用,不需要一一对应。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种充电机系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的又一种充电机系统的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的又一种充电机系统的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的又一种充电机系统的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种充电机系统的控制方法的流程图;
图6是本发明实施例提供的又一种充电机系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是本发明实施例提供的一种充电机系统的结构示意图,本实施例提供的充电机系统可用于为雕刻机充电。如图1所示,该充电机系统100包括:整流模块10、输出电流检测模块11、控制模块12和至少两个DC-DC转换模块13。图1示意性给出了该充电机系统100包括四个DC-DC转换模块13的情况。
整流模块10用于对输入电压进行整流,并输出第一电压。
输出电流检测模块11的第一端作为充电机系统100的负输出端OUTPUT-,输出电流检测模块11的第二端与整流模块10的第一输出端DCV-连接,输出电流检测模块11用于检测充电机系统100输出端的负载电流。
控制模块12的第一输入端与输出电流检测模块11的第一端连接,控制模块12的第二输入端与输出电流检测模块11的第二端连接,控制模块12用于根据启动信号和负载电流通过使能输出端输出使能信号。
DC-DC转换模块13的第一输入端与整流模块10的第二输出端DCV+连接,DC-DC转换模块13的第二输入端与使能输出端连接,DC-DC转换模块13的输出端作为充电机系统的正输出端OUTPUT+,DC-DC转换模块13用于在使能信号有效时将第一电压转换为第二电压;其中,各DC-DC转换模块13输出的第二电压不同。
具体地,整流模块10的输入电压为交流信号,其可以由电网提供(如220V交流电压)。整流模块10可以将输入的输入电压进行整流。示例性地,整流模块10可以包括二极管构成的全桥式整流电路或者半桥式整流电路。
输出电流检测模块11可以但不限于采用电流探测电阻,电流探测电阻可以为几个欧姆级别。
控制模块12可以包括微控制单元。可选的,控制模块12可以包括单片机,还可以包括数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)或者现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)。当充电机开机启动时,控制模块12首先控制任一DC-DC模块13投入工作,然后再根据负载电流的大小确定当前投入的DC-DC模块13是否合适,在负载电流不满足预设值范围时,控制模块12切换投入的DC-DC模块13。
DC-DC转换模块13可以是各种具有直流电压转换功能的模块或电路结构。
其中,第一电压可以为48V,第二电压可以为12V、24V或48V。
本实施例的充电机系统,包括整流模块、输出电流检测模块、控制模块和至少两个DC-DC转换模块,通过输出电流检测模块检测充电机系统输出端的负载电流,进而使得控制模块根据启动信号和负载电流的大小自动投入不同的DC-DC模块,从而使得充电机系统输出不同的电压,以供任意种类的雕刻机使用,不需要一一对应。
继续参考图1,控制模块12包括至少两个使能输出端,每个使能输出端与一DC-DC转换模块13的第二输入端对应连接。控制模块12用于根据启动信号控制第一个使能输出端EN1输出的使能信号有效,第一个使能输出端EN1对应连接的DC-DC转换模块13用于根据使能信号输出第一个第二电压;控制模块12还用于在负载电流小于预设值时控制下一个使能输出端输出的使能信号有效,下一个使能输出端对应连接的DC-DC转换模块12用于根据使能信号输出下一个第二电压;其中,下一个第二电压的电压值大于上一个第二电压的电压值。
具体地,图1示意性给出了至少两个使能输出端包括第一使能输出端(即第一个使能输出端EN1)、第二使能输出端EN2、第三使能输出端EN3和第四使能输出端EN4。其中,第一使能输出端EN1连接第一DC-DC转换模块131的第二输入端,第二使能输出端EN2连接第二DC-DC转换模块132的第二输入端,第三使能输出端EN3连接第三DC-DC转换模块133的第二输入端,第四使能输出端EN4连接第四DC-DC转换模块134的第二输入端。第一DC-DC转换模块131用于将第一电压转换为第一个第二电压,第二DC-DC转换模块132用于将第一电压转换为第二个第二电压,第三DC-DC转换模块133用于将第一电压转换为第三个第二电压,第四DC-DC转换模块134用于将第一电压转换为第四个第二电压。
第一个第二电压的电压值小于第二个第二电压的电压值,第二个第二电压的电压值小于第三个电压的电压值,第三个电压的电压值小于第四个第二电压的电压值。示例性地,第一个电压的电压值为12V,第二个电压的电压值为24V,第三个第二电压的电压值为36V,第四个第二电压的电压值为48V。
可选地,预设值包括第一预设值、第二预设值、第三预设值和第四预设值。
继续参考图1,本实施例提供的充电机系统100的具体工作过程为:
在充电机系统100开始运行后,控制模块12根据启动信号首先控制第一个使能输出端EN1输出的第一使能信号有效,从而使得第一DC-DC转换模块13根据第一使能信号输出第一个第二电压,第一个第二电压对应第一负载电流,输出电流检测模块11检测充电机系统输出的第一负载电流的大小,控制模块12判断第一负载电流的大小是否在第一预设区间。其中第一预设区间的范围为大于或者等于第一预设值且小于或者等于第五预设值。在第一负载电流在第一预设区间时,控制第一DC-DC转换模块131正常输出第一个第二电压;在第一负载电流大于第五预设值(如10A)时,无输出;在第一负载电流小于第一预设值(如0.2A)时,控制第二使能输出端EN2输出的第二使能信号有效,从而使得第二DC-DC转换模块132根据第二使能信号输出第二个第二电压。
第二个第二电压对应第二负载电流,控制模块12判断第二负载电流的大小是否在第二预设区间。其中第二预设区间的范围为大于或者等于第二预设值且小于或者等于第六预设值。在第二负载电流在第二预设区间时,控制第二DC-DC转换模块132正常输出第二个第二电压;在第二负载电流大于第六预设值(如6A)时,无输出;在第二负载电流小于第二预设值(如0.3A)时,控制第三使能输出端EN3输出的第二使能信号有效,从而使得第三DC-DC转换模块133根据第三使能信号输出第三个第二电压。
第三个第二电压对应第三负载电流,控制模块12判断第三负载电流的大小是否在第三预设区间。其中第三预设区间的范围为大于或者等于第三预设值且小于或者等于第七预设值。在第三负载电流在第三预设区间时,控制第三DC-DC转换模块133正常输出第三个第二电压;在第三负载电流大于第七预设值(如4A)时,无输出;在第三负载电流小于第三预设值(如0.4A)时,控制第四使能输出端EN4输出的第四使能信号有效,从而使得第四DC-DC转换模块134根据第四使能信号输出第四个第二电压。
第四个第二电压对应第四负载电流,控制模块12判断第四负载电流的大小是否在第四预设区间。其中第四预设区间的范围为大于或者等于第四预设值且小于或者等于第八预设值。在第四负载电流在第四预设区间时,控制第四DC-DC转换模块134正常输出第四个第二电压;在第四负载电流大于第八预设值(如2A)时,无输出;在第四负载电流小于第四预设值(如0.5A)时,判断第四负载电流是否在第一预设区间,从而使得控制模块12完成一次循环。通过在充电机系统100开始运行后,先输出一个最小电压,在输出的最小电压不满足负载的需求时,再按照DC-DC转换模块输出电压的大小顺序,从小到大依次输出不同的电压,可以防止直接输出大电压,从而烧坏负载。
图2是本发明实施例提供的又一种充电机系统的结构示意图,如图2所示,可选地,DC-DC转换模块13包括电压转换单元和开关单元。
电压转换单元的输入端作为DC-DC转换模块13的输入端,电压转换单元的输出端与开关单元的输入端连接,电压转换单元用于在使能信号有效时将第一电压转换为第二电压;开关单元的输出端作为DC-DC转换模块13的输出端,开关单元的控制端与控制模块12的触发信号输出端连接,开关单元用于根据控制模块12输出的触发信号导通或断开。
其中,在第一使能信号EN1有效时,控制模块12的第一触发信号输出端CTR1同时有效,控制第一开关单元导通,其他开关单元均关断;在第二使能信号有效时,控制模块12的第二触发信号输出端CTR2同时有效,控制第二开关单元导通,其他开关单元均关断;在第三使能信号EN3有效时,控制模块12的第三触发信号输出端CTR3同时有效,控制第三开关单元导通,其他开关单元均关断;在第四使能信号EN4有效时,控制模块12的第四触发信号输出端CTR4同时有效,控制第四开关单元导通,其他开关单元关断。其中,第一开关单元对应第一晶体管Q1,第二开关单元对应第二晶体管Q2,第三开关单元对应第三晶体管Q3,第四开关单元对应第四晶体管Q4。通过在DC-DC转换模块13的供电电路中串上晶体管,因多路供电的优先级不同通过控制晶体管栅极电压来控制晶体管的通断,从而实现多路供电同时在线而不相互干扰。
可选地,电压转换单元块包括DC-DC芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、续流二极管D1、电感L1、第一电阻R1和第二电阻R2。
DC-DC芯片U1的供电端作为DC-DC转换模块13的第一输入端,DC-DC芯片U1的使能输入端作为DC-DC转换模块13的第二输入端,第一电容C1的第一端与DC-DC芯片U1的配置电容端连接,第一电容C1的第二端与电感L1的第一端连接;电感L1的第一端与DC-DC芯片U1的电感端连接,电感L1的第二端作为电压转换单元的输出端;续流二极管D1的阴极与电感L1的第一端连接,续流二极管D1的阳极接地;第一电阻R1和第二电阻R2依次串联连接于电感L2的第二端和接地端之间,第一电阻R1和第二电阻R2的公共端与DC-DC芯片U1的电压反馈端连接;第二电容C2的第一端与电感L1的第二端连接,第二电容C2的第二端接地。
可选地,开关单元包括晶体管,晶体管的第一极作为开关单元的输入端,晶体管的第二极作为开关单元的输出端,晶体管的栅极作为开关单元的控制端。
图3是本发明实施例提供的又一种充电机系统的结构示意图,如图3所示,可选地,整流模块10包括整流器101、变压器102和输出滤波电路103。
整流器101的输入端接入交流电源AC,整流器101的输出端与变压器102的原边连接,整流器101用于将交流电源AC转换为一直流电压;
输出滤波电路103与变压器102的副边连接,输出滤波电路103的第一端作为整流模块10的第二输出端,输出滤波电路103的第二端作为整流模块10的第一输出端。
整流模块10还包括控制器104和电压反馈电路105;控制器104的输出端与整流器101的输出端连接,控制器104用于调节整流器101的输出电压和输出电流。
电压反馈电路105的第一输入端与输出滤波电路103的输入端连接,电压反馈电路105的第二输入端与输出滤波电路103的输出端连接,电压反馈电路105的输出端与控制器104的第一输入端连接,电压反馈电路105用于反馈整流模块10输出端的电压。
可选地,输出滤波电路103包括第一二极管D2和第三电容C3,第一二极管的阳极与变压器副边的第一端连接,变压器的阴极与第三电容C3的第一端连接,第三电容C3的第二端与变压器副边的第二端连接,第三电容C3的第一端作为输出滤波电路103的第一端,第三电容C3的第二端作为输出滤波电路103的第二端。
图4是本发明实施例提供的又一种充电机系统的结构示意图,如图4所示,该充电机系统100包括:整流模块10、输出电流检测模块11、控制模块12和至少两个DC-DC转换模块13。
可选地,整流模块10包括整流器101、变压器102和输出滤波电路103。整流模块10还包括控制器104和电压反馈电路105。输出滤波电路103包括第一二极管D2和第三电容C3。
可选地,至少两个DC-DC转换模块13包括第一DC-DC转换模块131、第二DC-DC转换模块132、第三DC-DC转换模块133和第四DC-DC转换模块134。各DC-DC转换模块13均包括电压转换单元和开关单元。电压转换单元块包括DC-DC芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、续流二极管D1、电感L1、第一电阻R1和第二电阻R2。
开关单元包括晶体管。其中,第一开关单元对应第一晶体管Q1,第二开关单元对应第二晶体管Q2,第三开关单元对应第三晶体管Q3,第四开关单元对应第四晶体管Q4。
图5是本发明实施例提供的一种充电机系统的控制方法的流程图,应用于上述任意实施例所提供的充电机系统。如图5所示,该充电机系统的控制方法包括:
S101、整流模块对输入电压进行整流,并输出第一电压。
具体地,整流模块10的输入电压为交流信号,其可以由电网提供(如220V交流电压)。整流模块10可以将输入的输入电压进行整流。示例性地,整流模块10可以包括二极管构成的全桥式整流电路或者半桥式整流电路。
S102、输出电流检测模块检测充电机系统输出端的负载电流。
输出电流检测模块11可以但不限于采用电流探测电阻,电流探测电阻可以为几个欧姆级别。
S103、控制模块根据启动信号和负载电流通过使能输出端输出使能信号,DC-DC转换模块在使能信号有效时将第一电压转换为第二电压。
其中,各DC-DC转换模块输出的第二电压不同。
控制模块可以包括微控制单元。可选的,控制模块可以包括单片机,还可以包括数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)或者现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)。当充电机开机启动时,控制模块首先控制一DC-DC模块投入工作,然后再根据负载电流的大小确定当前投入的DC-DC模块是否合适,在负载电流不满足预设电流范围时,控制模块切换投入的DC-DC模块。
DC-DC转换模块可以是各种具有直流电压转换功能的模块或电路结构。
图6是本发明实施例提供的又一种充电机系统的控制方法的流程图,控制模块包括至少两个使能输出端,每个使能输出端与一DC-DC转换模块的第二输入端对应连接。
如图6所示,该充电机系统的控制方法包括:
S201、整流模块对输入电压进行整流,并输出第一电压。
S202、输出电流检测模块检测充电机系统输出端的负载电流。
S203、控制模块根据启动信号控制第一个使能输出端输出的使能信号有效,第一个使能输出端对应连接的DC-DC转换模块用于根据使能信号输出第一个第二电压。
S204、控制模块在负载电流小于预设值时控制下一个使能输出端输出的使能信号有效,下一个使能输出端对应连接的DC-DC转换模块用于根据使能信号输出下一个第二电压。
其中,下一个第二电压的电压值大于上一个第二电压的电压值。
继续参考图1,示例性地,至少两个使能输出端包括第一使能输出端(即第一个使能输出端EN1)、第二使能输出端EN2、第三使能输出端EN3和第四使能输出端EN4。其中,第一使能输出端EN1连接第一DC-DC转换模块131的第二输入端,第二使能输出端EN2连接第二DC-DC转换模块132的第二输入端,第三使能输出端EN3连接第三DC-DC转换模块133的第二输入端,第四使能输出端EN4连接第四DC-DC转换模块134的第二输入端。第一DC-DC转换模块131用于将第一电压转换为第一个第二电压,第二DC-DC转换模块132用于将第一电压转换为第二个第二电压,第三DC-DC转换模块133用于将第一电压转换为第三个第二电压,第四DC-DC转换模块134用于将第一电压转换为第四个第二电压。
第一个第二电压的电压值小于第二个第二电压的电压值,第二个第二电压的电压值小于第三个第二电压的电压值,第三个第二电压的电压值小于第四个第二电压的电压值。示例性地,第一个第二电压的电压值为12V,第二个第二电压的电压值为24V,第三个第二电压的电压值为36V,第四个第二电压的电压值为48V。
在充电机系统100开始运行后,控制模块12根据启动信号首先控制第一个使能输出端EN1输出的第一使能信号有效,从而使得第一DC-DC转换模块13根据第一使能信号输出第一个第二电压,第一个第二电压对应第一负载电流,输出电流检测模块11检测充电机系统输出的第一负载电流的大小,控制模块12判断第一负载电流的大小是否在第一预设区间。其中第一预设区间的范围为大于或者等于第一预设值且小于或者等于第五预设值。在第一负载电流在第一预设区间时,控制第一DC-DC转换模块131正常输出第一个第二电压;在第一负载电流大于第五预设值(如10A)时,无输出;在第一负载电流小于第一预设值(如0.2A)时,控制第二使能输出端EN2输出的第二使能信号有效,从而使得第二DC-DC转换模块132根据第二使能信号输出第二个第二电压。
第二个第二电压对应第二负载电流,控制模块12判断第二负载电流的大小是否在第二预设区间。其中第二预设区间的范围为大于或者等于第二预设值且小于或者等于第六预设值。在第二负载电流在第二预设区间时,控制第二DC-DC转换模块132正常输出第二个第二电压;在第二负载电流大于第六预设值(如6A)时,无输出;在第二负载电流小于第二预设值(如0.3A)时,控制第三使能输出端EN3输出的第三使能信号有效,从而使得第三DC-DC转换模块133根据第三使能信号输出第三个第二电压。
第三个第二电压对应第三负载电流,控制模块12判断第三负载电流的大小是否在第三预设区间。其中第三预设区间的范围为大于或者等于第三预设值且小于或者等于第七预设值。在第三负载电流在第三预设区间时,控制第三DC-DC转换模块133正常输出第三个第二电压;在第三负载电流大于第七预设值(如4A)时,无输出;在第三负载电流小于第三预设值(如0.4A)时,控制第四使能输出端EN4输出的第四使能信号有效,从而使得第四DC-DC转换模块134根据第四使能信号输出第四个第二电压。
第四个第二电压对应第四负载电流,控制模块12判断第四负载电流的大小是否在第四预设区间。其中第四预设区间的范围为大于或者等于第四预设值且小于或者等于第八预设值。在第四负载电流在第四预设区间时,控制第四DC-DC转换模块134正常输出第四个第二电压;在第四负载电流大于第八预设值(如2A)时,无输出;在第四负载电流小于第四预设值(如0.5A)时,判断第四负载电流是否在第一预设区间,从而使得控制模块12完成一次循环。通过在充电机系统100开始运行后,先输出一个最小电压,在输出的最小电压不满足负载的需求时,再按照DC-DC转换模块输出电压的大小顺序,从小到大依次输出不同的电压,可以防止直接输出大电压,从而烧坏负载。
基于同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种雕刻机,包括充电接口,充电接口与上述任意实施例提供的充电机系统匹配,充电机系统用于在与充电接口连接时为雕刻机充电。因此充电机系统可以供任意需求的雕刻机使用,不需要一一对应。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种充电机系统,其特征在于,包括:整流模块、输出电流检测模块、控制模块和至少两个DC-DC转换模块;
所述整流模块用于对输入电压进行整流,并输出第一电压;
所述输出电流检测模块的第一端作为所述充电机系统的负输出端,所述输出电流检测模块的第二端与所述整流模块的第一输出端连接,所述输出电流检测模块用于检测所述充电机系统输出端的负载电流;
所述控制模块的第一输入端与所述输出电流检测模块的第一端连接,所述控制模块的第二输入端与所述输出电流检测模块的第二端连接,所述控制模块用于根据启动信号和所述负载电流通过使能输出端输出使能信号;
所述DC-DC转换模块的第一输入端与所述整流模块的第二输出端连接,所述DC-DC转换模块的第二输入端与所述使能输出端连接,所述DC-DC转换模块的输出端作为所述充电机系统的正输出端,所述DC-DC转换模块用于在所述使能信号有效时将所述第一电压转换为第二电压;其中,各所述DC-DC转换模块输出的第二电压不同。
2.根据权利要求1所述的充电机系统,其特征在于,所述控制模块包括至少两个所述使能输出端,每个所述使能输出端与一所述DC-DC转换模块的第二输入端对应连接;
所述控制模块用于根据所述启动信号控制第一个所述使能输出端输出的使能信号有效,第一个所述使能输出端对应连接的所述DC-DC转换模块用于根据所述使能信号输出第一个所述第二电压;
所述控制模块还用于在所述负载电流小于预设值时控制下一个所述使能输出端输出的使能信号有效,下一个所述使能输出端对应连接的所述DC-DC转换模块用于根据所述使能信号输出下一个所述第二电压;其中,下一个所述第二电压的电压值大于上一个所述第二电压的电压值。
3.根据权利要求1所述的充电机系统,其特征在于,所述DC-DC转换模块包括电压转换单元和开关单元;
所述电压转换单元的输入端作为所述DC-DC转换模块的输入端,所述电压转换单元的输出端与所述开关单元的输入端连接,所述电压转换单元用于在所述使能信号有效时将所述第一电压转换为第二电压;
所述开关单元的输出端作为所述DC-DC转换模块的输出端,所述开关单元的控制端与所述控制模块的触发信号输出端连接,所述开关单元用于根据所述控制模块输出的触发信号导通或断开。
4.根据权利要求3所述的充电机系统,其特征在于,所述电压转换单元块包括DC-DC芯片、第一电容、第二电容、续流二极管、电感、第一电阻和第二电阻;
所述DC-DC芯片的供电端作为所述DC-DC转换模块的第一输入端,所述DC-DC芯片的使能输入端作为所述DC-DC转换模块的第二输入端,
所述第一电容的第一端与所述DC-DC芯片的配置电容端连接,所述第一电容的第二端与所述电感的第一端连接;
所述电感的第一端与所述DC-DC芯片的电感端连接,所述电感的第二端作为所述电压转换单元的输出端;
所述续流二极管的阴极与所述电感的第一端连接,所述续流二极管的阳极接地;
所述第一电阻和所述第二电阻依次串联连接于所述电感的第二端和接地端之间,所述第一电阻和所述第二电阻的公共端与所述DC-DC芯片的电压反馈端连接;
所述第二电容的第一端与所述电感的第二端连接,所述第二电容的第二端接地。
5.根据权利要求3所述的充电机系统,其特征在于,所述开关单元包括晶体管,所述晶体管的第一极作为所述开关单元的输入端,所述晶体管的第二极作为所述开关单元的输出端,所述晶体管的栅极作为所述开关单元的控制端。
6.根据权利要求1所述的充电机系统,其特征在于,所述整流模块包括整流器、变压器和输出滤波电路;
所述整流器的输入端接入交流电源,所述整流器的输出端与所述变压器的原边连接,所述整流器用于将所述交流电源转换为一直流电压;
所述输出滤波电路与所述变压器的副边连接,所述输出滤波电路的第一端作为所述整流模块的第二输出端,所述输出滤波电路的第二端作为所述整流模块的第一输出端。
7.根据权利要求6所述的充电机系统,其特征在于,所述整流模块还包括控制器和电压反馈电路;
所述控制器的输出端与所述整流器的输出端连接,所述控制器用于调节所述整流器的输出电压和输出电流;
所述电压反馈电路的第一输入端与所述输出滤波电路的输入端连接,所述电压反馈电路的第二输入端与所述输出滤波电路的输出端连接,所述电压反馈电路的输出端与所述控制器的第一输入端连接,所述电压反馈电路用于反馈所述整流模块输出端的电压。
8.一种充电机系统的控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-7任一项所述的充电机系统,所述控制方法包括:
所述整流模块对输入电压进行整流,并输出第一电压;
所述输出电流检测模块检测所述充电机系统输出端的负载电流;
所述控制模块根据启动信号和所述负载电流通过使能输出端输出使能信号,所述DC-DC转换模块在所述使能信号有效时将所述第一电压转换为第二电压;
其中,各所述DC-DC转换模块输出的第二电压不同。
9.根据权利要求8所述的充电机系统的控制方法,其特征在于,所述控制模块包括至少两个所述使能输出端,每个所述使能输出端与一所述DC-DC转换模块的第二输入端对应连接;
所述控制模块根据启动信号和所述负载电流输出使能信号,所述DC-DC转换模块在所述使能信号有效时将所述第一电压转换为第二电压,包括:
所述控制模块根据所述启动信号控制第一个所述使能输出端输出的使能信号有效,第一个所述使能输出端对应连接的所述DC-DC转换模块用于根据所述使能信号输出第一个所述第二电压;
所述控制模块在所述负载电流小于预设值时控制下一个所述使能输出端输出的使能信号有效,下一个所述使能输出端对应连接的所述DC-DC转换模块用于根据所述使能信号输出下一个所述第二电压;其中,下一个所述第二电压的电压值大于上一个所述第二电压的电压值。
10.一种雕刻机,其特征在于,包括充电接口,所述充电接口与权利要求1-7任一项所述的充电机系统匹配,所述充电机系统用于在与所述充电接口连接时为所述雕刻机充电。
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