CN203708104U - 一种供电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可同时支持多个不同电源输出要求的负载的供电装置，其特征是它包括至少两路供电电源，各路供电电源经相应的DC/DC模块分别与各负载连接；各DC/DC模块、负载分别经相应的电流采样模块、电压采样模块与用于控制各DC/DC模块的控制器连接；其中一路供电电源经辅助电源与控制器连接；控制器连接键盘显示模块、各DC/DC模块，本实用新型采用多路数控开关电源并联的方式，可设控各路供电电源实现任意比功率输出，即依据不同负载实现不同的输出电压，从而实现数控输出电压及功率比，输出负载驱动能力强、操作简单，有很好的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种供电装置。
背景技术
目前，许多的现代设备和系统需要多个独立电源模块供电，但由于这些独立电源模块如市电、蓄电池等的电压、输出功率及总电能都不相同，一般不允许各独立电源模块直接进行并联供电。现主要采用均流技术以确保每个模块分担相同的负载电流的供电方案，然而，不同电源模块在执行供电任务时不能依据各独立电源模块能提供的总电能灵活配置输出功率，且不能根据不同负载灵活调整输出电压，在实际的应用中具有一定的局限性。
DC/DC模块是指将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，也成为直流斩波器。这种技术具有加速平稳、快速响应的作用，并同时具有节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
Atmega64处理器是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，Atmega64的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
PWM即脉冲宽度调制，是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可同时支持多个不同电源输出要求的负载的供电装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种供电装置，它包括至少两路供电电源，各路供电电源经相应的DC/DC模块分别与各负载连接；各DC/DC模块、负载分别经相应的电流采样模块、电压采样模块与用于控制各DC/DC模块的控制器连接；其中一路供电电源经辅助电源与控制器连接；控制器连接键盘显示模块、各DC/DC模块。
本实用新型所述的DC/DC模块由Buck-Boost电路组成，能根据负载输出电压和各独立电源的实际电压进行直流升压或降压；所述的Buck-Boost电路为降压或升压斩波器，其输出平均电压大于或小于输出电压，输出电压与输入电压极性相反，通过电感传输。
本实用新型为了能准确控制电源输出，所述的控制器包括Atmega64处理器， Atmega64处理器内置有PWM定时器模块、ADC转换器。
本实用新型所述的Atmega64处理器采用ATMEL公司的Atmega64 AVR处理器，它是先进的RISC结构、高性能、低功耗的AVR 8位处理器，其Atmega64处理器内置的2路8位的PWM定时和6路2到16位的PWM定时器，能满足8路独立电源的DC/DC控制；内置的8路10位的ADC转换器，能满足7路独立电源的电流采样及1路负载电压采样的AD转换。
本实用新型为了获取准确的电流输出信号，所述的电流采样模块包括串联在DC/DC模块与负载之间的电流采样电阻、输入端连接于电流采样电阻两端的差分放大电路，差分放大电路的输出端连接于控制器中Atmega64处理器内置的ADC转换器；所述的差分放大电路的放大单元是运算放大器LM358；差分放大电路将从电流采样电阻两端获取的模拟电压信号放大后输出给ADC转换器，ADC转换器将放大后的模拟电压信号转化为数字电压信号，输出给处理器进行处理。
本实用新型为了获取准确的电压信号，所述的电压采样模块包括电压采样电阻，电压采样电阻与Atmega64处理器内置的ADC转换器并联，即电压采样电阻的两端连接ADC转换器两端；所述的ADC转换器将从电压采样电阻两端获取的模拟电压信号转化为数字电压信号，输出给处理器处理。
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，其采用多路数控开关电源并联的方式，可设控各路供电电源实现任意比功率输出，即依据不同负载实现不同的输出电压，从而实现数控输出电压及功率比，输出负载驱动能力强、操作简单，有很好的实用价值。
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，一种供电装置，它包括至少两路供电电源，各路供电电源经相应的DC/DC模块分别与各负载连接；各DC/DC模块、负载分别经相应的电流采样模块、电压采样模块与用于控制各DC/DC模块的控制器连接；其中一路供电电源经辅助电源与控制器连接；控制器连接键盘显示模块、各DC/DC模块。
本实用新型所述的DC/DC模块由Buck-Boost电路组成，能根据负载输出电压和各独立电源的实际电压进行直流升压或降压；所述的Buck-Boost电路为降压或升压斩波器，其输出平均电压大于或小于输出电压，输出电压与输入电压极性相反，通过电感传输。
本实用新型为了能准确控制电源输出，所述的控制器包括Atmega64处理器， Atmega64处理器内置有PWM定时器模块、ADC转换器。
本实用新型所述的Atmega64处理器采用ATMEL公司的Atmega64 AVR处理器，它是先进的RISC结构、高性能、低功耗的AVR 8位处理器，其Atmega64处理器内置的2路8位的PWM定时和6路2到16位的PWM定时器，能满足8路独立电源的DC/DC控制；内置的8路10位的ADC转换器，能满足7路独立电源的电流采样及1路负载电压采样的AD转换。
本实用新型为了获取准确的电流输出信号，所述的电流采样模块包括串联在DC/DC模块与负载之间的电流采样电阻、输入端连接于电流采样电阻两端的差分放大电路，差分放大电路的输出端连接于控制器中Atmega64处理器内置的ADC转换器；所述的差分放大电路的放大单元是运算放大器LM358；差分放大电路将从电流采样电阻两端获取的模拟电压信号放大后输出给ADC转换器，ADC转换器将放大后的模拟电压信号转化为数字电压信号，输出给处理器进行处理。
本实用新型为了获取准确的电压信号，所述的电压采样模块包括电压采样电阻，电压采样电阻与Atmega64处理器内置的ADC转换器并联，即电压采样电阻的两端连接ADC转换器两端；所述的ADC转换器将从电压采样电阻两端获取的模拟电压信号转化为数字电压信号，输出给处理器处理。
本实用新型工作时，各路供电电源经相应的DC/DC模块的升压或降压以达到负载所需的电压后，为负载供电；连接到其中一路供电电源的辅助电源为与其连接的控制器提供稳定的工作电压；电流采样模块将从DC/DC模块采集到的电流信号送入控制器中的Atmega64处理器进行处理，同时，电压采样模块将从负载采集到的电压信号送入控制器中Atmega64处理器进行处理；Atmega64处理器将处理得到的数据反馈于键盘显示模块（中的显示器上）进行实时显示，此时，操作人员可根据显示的实时数据（实际提供给负载的功率或电压）进行调整，即通过键盘显示模块（中的键盘）向Atmega64处理器输入所需的设定值（设定输出电压、各供电电源输出功率比或电流比），Atmega64处理器对输入的的设定值进行处理，得到的实际所需的输出电流、电压显示于键盘显示模块（中的显示器上），此时Atmega64处理器控制各PWM定时器模块产生PWM信号的占空比，以控制相应的DC/DC模块，从而及时调整各路供电电源的实际输出电流，达到数控输出电压和各路供电电源输出功率比的目的。
Claims (5)
1.一种供电装置，其特征是它包括至少两路供电电源，各路供电电源经相应的DC/DC模块分别与各负载连接；各DC/DC模块、负载分别经相应的电流采样模块、电压采样模块与用于控制各DC/DC模块的控制器连接；其中一路供电电源经辅助电源与控制器连接；控制器连接键盘显示模块、各DC/DC模块。
2.根据权利要求1所述的一种供电装置，其特征是所述的控制器包括Atmega64处理器， Atmega64处理器内置有PWM定时器模块、ADC转换器。
3.根据权利要求1或2所述的一种供电装置，其特征是所述的电流采样模块包括串联在DC/DC模块与负载之间的电流采样电阻、输入端连接于电流采样电阻两端的差分放大电路，差分放大电路的输出端连接于控制器。
4.根据权利要求2所述的一种供电装置，其特征是所述的电压采样模块包括电压采样电阻，电压采样电阻与Atmega64处理器内置的ADC转换器并联。
5.根据权利要求3所述的一种供电装置，其特征是所述的电压采样模块包括电压采样电阻，电压采样电阻与Atmega64处理器内置的ADC转换器并联。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109888924A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-14 | 大唐东营发电有限公司 | 一种施工现场电能调度优化设计系统 |
| CN113541216A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-22 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 一种自适应供电电路及一种机器人 |
| CN116404880A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-07-07 | 北京龙腾云海科技股份有限公司 | 一种基于多路开关电源并联的高效供电系统 |
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2014
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| CN116404880A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-07-07 | 北京龙腾云海科技股份有限公司 | 一种基于多路开关电源并联的高效供电系统 |
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