CN202141965U - 微处理器控制的连续可调的直流稳压电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微处理器控制的连续可调的直流稳压电源，其包括MCU、低通滤波器、误差放大器和输出电路。本实用新型通过将MCU输出的PWM信号经过低通滤波处理后变为直流控制电压，然后加到误差放大器反向输入端，对直流反馈信号进行干预，从而达到快速连续改变输出电压的目的。该直流稳压电源不需要更改或人工调节外围硬件电路的参数就可以使普通可调直流稳压电源在一定范围内实现输出电压的连续可调，提高了直流稳压电源的自动化程度、方便性及响应速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流稳压电源，具体而言是涉及一种利用微处理器控制实现输出电压连续可调的直流稳压电源。
背景技术
直流稳压电源是一种能量控制装置，它把电压不稳定的直流电源转换为电压稳定的直流电源再供给用电电路，以维持电路的正常工作。目前直流稳压电源早已广泛应用在各行各业当中。常规的直流稳压电源一般为固定电压输出，或者只能通过手工调节硬件电路连续改变输出电压。例如在公开号为CN201298179Y的中国实用新型专利中所披露的那样采用电压调节器、电流互感器、速度调节器、可控硅、二极管、电阻、三极管以及变压器等外围硬件对输出电压进行调节。这种方法虽然实现了对输出电压的连续调节，但是调节电路时需要手工操作，不利于自动化及快速响应，因而限制了直流稳压电源的使用范围，给用户造成了不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种微处理器控制的输出电压连续可调的直流稳压电源。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种微处理器控制的连续可调的直流稳压电源，其包括MCU（Micro Control Unit，微处理器）、低通滤波器、误差放大器和输出电路，所述低通滤波器由电阻R1和电容C组成。其中，电阻R1的A端与MCU的PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）信号输出端相连，电阻R1的B端与电容C的一端相连，电容C的另一端接地，电阻R1的B端还与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与误差放大器的反向输入端相连，误差放大器的正向输入端连接有参考电压Vref（Voltage Reference）的正端，所述参考电压Vref的负端接地，所述误差放大器的输出端与输出电路的控制输入端相连，所述输出电路的电压输出端通过电阻R4与误差放大器的反向输入端相连，从而形成负反馈，所述误差放大器的反向输入端还与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地。
本实用新型的直流稳压电源将MCU输出的PWM信号经过低通滤波处理后变为直流控制电压，然后加到误差放大器反向输入端，对直流反馈信号进行干预，从而达到快速连续改变输出电压的目的。该直流稳压电源不需要手工调节硬件电路就能实现输出电压的连续可调，有利于提高自动化程度和电源响应速度。
本实用新型的另一种优选实施方式中，为减少输出纹波，所述低通滤波器截止频率小于5Hz。
在本实用新型的再一种优选实施方式中，电阻R1的阻值范围为10KΩ~51KΩ。
在本实用新型的另一种优选实施方式中，电阻R2的阻值范围为50KΩ~510KΩ。
本实用新型具有的有益效果：
本实用新型通过将MCU输出的PWM信号经过低通滤波处理后变为直流控制电压，然后加到误差放大器反向输入端，对直流反馈信号进行干预，从而达到快速连续改变输出电压的目的。该直流稳压电源不需要手工调节硬件电路就实现了输出电压的连续可调，有利于提高自动化程度和电源响应速度。
附图说明
图1是本实用新型微处理器控制的连续可调的直流稳压电源的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图对本实用新型进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的微处理器控制的连续可调的直流稳压电源包括MCU、低通滤波器、误差放大器和输出电路。其中，低通滤波器由电阻R1和电容C组成，电阻R1的A端与MCU的PWM信号输出端相连，电阻R1的B端与电容C的一端相连，电容C的另一端接地，电阻R1的B端还与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与误差放大器的反向输入端相连，误差放大器的正向输入端连接有参考电压Vref的正端，所述参考电压Vref的负端接地，误差放大器的输出端与输出电路的控制输入端相连，输出电路的电压输出端通过电阻R4与误差放大器的反向输入端相连，从而形成负反馈。误差放大器的反向输入端还与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端接地。
在本实施方式中，误差放大器可以为但不限于任何实现误差放大功能的器件，具体可以是分离元件放大器、独立的集成运算放大器，还可以是集成在普通可调型直流稳压集成电路之中的专用误差放大器。
在本实用新型的另一种优选实施方式中，低通滤波器截止频率小于5Hz，其电阻R1的阻值范围为10KΩ~51KΩ，电容C的取值可根据下述公式计算：1/(2∏×R1×C）≤5 Hz。
电阻R2通常取R1的5~10倍，在本实施方式中，电阻R2的阻值范围为50KΩ~510KΩ。
电阻R3和电阻R4的取值主要取决于所需的输出电压范围，具体可根据如下的输出电压公式进行计算和设计： Vout=Vref+R4×[Vref/R3-(Duty×Vp-Vref)/R2]，其中，Duty为MCU输出的PWM信号的占空比，0≤Duty≤100% ，Vp为PWM信号高电平的电压值，在计算时设定R2＞＞R1。
本实用新型通过调整MCU输出的PWM信号的占空比Duty，不需要手工调节硬件电路就能实现对直流稳压电源输出电压Vout的快速连续调节，提高了直流稳压电源的响应速度和自动化程度。
使用本实用新型的微处理器控制的连续可调的直流稳压电源进行输出电压调节时，MCU输出的PWM信号经过低通滤波处理后变为直流控制电压，然后加到误差放大器反向输入端，对从输出电路反馈回来的直流电压进行干预，误差放大器的正向与反向输入端的压差经差动放大后就可以控制输出电压的大小。通过改变PWM信号的占空比即可改变直流控制电压的高低，最终达到快速连续改变输出电压的目的。该直流稳压电源不需要手工调节硬件电路就能实现输出电压的连续可调，有利于提高自动化程度和电源响应速度。
当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种微处理器控制的连续可调的直流稳压电源，其特征在于：包括MCU、低通滤波器、误差放大器和输出电路，所述低通滤波器由电阻R1和电容C组成，所述电阻R1的A端与MCU的PWM信号输出端相连，电阻R1的B端与电容C的一端相连，所述电容C的另一端接地，所述电阻R1的B端还与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端与误差放大器的反向输入端相连，所述误差放大器的正向输入端连接有参考电压Vref的正端，所述参考电压Vref的负端接地，所述误差放大器的输出端与输出电路的控制输入端相连，所述输出电路的电压输出端通过电阻R4与误差放大器的反向输入端相连，从而形成负反馈，所述误差放大器的反向输入端还与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地。
2.如权利要求1所述的微处理器控制的连续可调的直流稳压电源，其特征在于：为减少输出纹波，所述低通滤波器截止频率小于5Hz。
3.如权利要求1所述的微处理器控制的连续可调的直流稳压电源，其特征在于：电阻R1的阻值范围为10KΩ~51KΩ。
4.如权利要求1所述的微处理器控制的连续可调的直流稳压电源，其特征在于：所述电阻R2的阻值范围为50KΩ~510KΩ。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103869853A (zh) * | 2012-12-12 | 2014-06-18 | 力智电子股份有限公司 | 电压调节集成电路、电压调节电路以及电压调节方法 |
| CN104868806A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-08-26 | 浙江毅力汽车空调有限公司 | 一种汽车空调电子调速器信号发生器 |
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2011
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