CN202353481U - 数控直流电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直流电流、直流电压可复用的数控直流电源，其特征是它包括与嵌入式ARM处理器连接的整流滤波电路、数值设置和输出显示电路、双通道采样电路，斩波滤波电路通过PWM定时器与嵌入式ARM处理器相连接，本实用新型采用嵌入式ARM处理器，在不增加硬件成本前提下可实现数控直流电流和数控稳压功能的复用，精度高、纹波小、负载驱动能力强、操作简单，满足了现代信息技术的电源要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力电子技术领域，具体地说是涉及一种直流电源，特别是一种数控直流电源。
背景技术
近年来，数控直流电流源与数控直流电压源在电子产品领域的应用广泛，而目前，针对数控电源的设计都是基于单一功能的数控直流电流源或者数控直流电压源，因此设计一种数控直流电流和数控直流电压电源功能可复用却不增加其它成本的数控电源且具精度高、纹波小、负载驱动能力强，成为必要。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种直流电流、直流电压可复用的数控直流电源。
本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种数控直流电源，它包括与嵌入式ARM处理器连接的整流滤波电路、数值设置和输出显示电路、双通道采样电路，斩波滤波电路通过PWM定时器与嵌入式ARM处理器相连接；数值设置和输出显示电路用于直流电流或直流电压的设置和输出显示，市电经整流滤波电路滤波、稳压后，为嵌入式ARM处理器提供电源及斩波滤波电路提供基准电源，并由斩波滤波电路输出给负载；双通道采样电路采样到的直流电流或直流电压信号送入嵌入式ARM处理器进行A/D转换后反馈处理，并由数值设置和输出显示电路显示。
本实用新型为了保护电源维持正常工作，所述的嵌入式ARM处理器连接有过流保护电路、报警电路；当超过额定电流时，过流保护电路产生的外部中断信号送入嵌入式ARM处理器控制PWM定时器关断斩波滤波电路，停止供电，同时触发报警电路发出报警提示。
由于采用上述技术方案，本实用新型较好的实现了发明目的，其采用嵌入式ARM处理器，在不增加硬件成本前提下可实现数控直流电流和数控稳压功能的复用，精度高、纹波小、负载驱动能力强、操作简单，满足了现代信息技术的电源要求。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理示意框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
由图1可知，一种数控直流电源，它包括与嵌入式ARM处理器连接的整流滤波电路、数值设置和输出显示电路、双通道采样电路，斩波滤波电路通过PWM定时器与嵌入式ARM处理器相连接；数值设置和输出显示电路用于直流电流或直流电压的设置和输出显示，市电经整流滤波电路滤波、稳压后，为嵌入式ARM处理器提供电源及斩波滤波电路提供基准电源，给ARM供电的同时并由斩波滤波电路输出给负载；双通道采样电路采样到的直流电流或直流电压信号送入嵌入式ARM处理器进行A/D转换后反馈处理，通过动态调整PWM波调整直流电流或直流电压的输出，并由数值设置和输出显示电路显示。
本实用新型所述嵌入式ARM处理器采用三星公司的ARM920T内核的S3C2410处理器，该系列嵌入式处理器是新一代超强抗干扰/低功耗/高速的嵌入式产品，它的电源功率管理有正常模式、低速模式、空闲模式和掉电模式，自带看门狗功能，在无负载或输出电流或电压稳定后自动进入低功耗的空闲模式或掉电模式。①能满足高速运算，外部时钟可达200M；②内置5个16位PWM定时器且具有死区发射器，能产生具有死区功能的16PWM波，能实现的直流电流精度为2000mA/216 =0.03mA，能实现的直流电压精度为12000mV/216 =0.18mV；③共8路10位高精度的高速A/D转换功能，在最大电流为2000mA和采样直流电流的电阻为0.2Ω情况下，可实现反馈的A/D采样直流电流精度为3300mA/1024*（3300/(0.2*0.2)）= 0.4mA，可实现反馈的直流电压精度为0.4mV。所以，综合PWM波的调节精度和A/D采样的精度，采用嵌入式S3C2410处理器可实现直流电流和电压的精度分别可达0.4mA和0.4 mV。
本实用新型所述的整流滤波电路包括变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压芯片LM1804-12、LM7912、LM1804-3.3组；市电变压、桥式整流和电容滤波经变压器、整流二极管、滤波电容滤波后，再由集成稳压芯片LM1804-12、LM7912、LM1804-3.3组稳压。
本实用新型所述的斩波滤波电路包括MOSFET开关管IRFP150构成的斩波电路、LC滤波电路；放大后的PWM波进入斩波电路，开关管由PWM波控制通断时间后，再由LC滤波电路对电压信号进行滤波。
本实用新型所述的双通道采样电路由采样电阻及运算放大器LM358组成，利用运算放大器虚短虚断的原理大大提高了对输出电流的采样精度，从而提高了电路的可靠性。。
本实用新型所述的数值设置和输出显示电路包括4×4键盘电路、触摸屏和24位真彩LCD显示器。
本实用新型为了保护电源维持正常工作，所述的嵌入式ARM处理器连接有过流保护电路（本实施例采用的过流保护电路由三极管组及电阻组成，三极管Q11的发射极和基极分别接电位器R16或VR6的前端和中间端）、报警电路；当超过额定电流即直流电流或直流电压负载的电流过大时，过流保护电路产生的外部中断信号送入嵌入式ARM处理器S3C2410控制PWM定时器输出占空比为0的PWM波，关断斩波滤波电路中的开关管切断电路电流后，停止供电，同时触发报警电路发出报警提示，达到过流保护的目的。
Claims (2)
1.一种数控直流电源，其特征是它包括与嵌入式ARM处理器连接的整流滤波电路、数值设置和输出显示电路、双通道采样电路，斩波滤波电路通过PWM定时器与嵌入式ARM处理器相连接；数值设置和输出显示电路用于直流电流或直流电压的设置和输出显示，市电经整流滤波电路滤波、稳压后，为嵌入式ARM处理器提供电源及斩波滤波电路提供基准电源，并由斩波滤波电路输出给负载；双通道采样电路采样到的直流电流或直流电压信号送入嵌入式ARM处理器进行A/D转换后反馈处理，并由数值设置和输出显示电路显示。
2.根据权利要求1所述的数控直流电源，其特征是所述的嵌入式ARM处理器连接有过流保护电路、报警电路；当超过额定电流时，过流保护电路产生的外部中断信号送入嵌入式ARM处理器控制PWM定时器关断斩波滤波电路，停止供电，同时触发报警电路发出报警提示。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107070235A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-08-18 | 长沙贝士德电气科技有限公司 | 一种大功率数字伺服电源及其控制方法 |
| CN108762158A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-06 | 山东理工大学 | 基于msp430单片机设计的高效数控直流电源及其测试方法 |
| CN110196613A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-03 | 电子科技大学 | 一种用于集成电路测试系统中dut的供电电源装置 |
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