CN204669229U

CN204669229U - 数字电源电流控制电路

Info

Publication number: CN204669229U
Application number: CN201520317124.2U
Authority: CN
Inventors: 樊志坚; 王晓峰
Original assignee: JUER (SHANGHAI) PHOTOELECTRIC LIGHTING CO Ltd
Current assignee: JUER (SHANGHAI) PHOTOELECTRIC LIGHTING CO Ltd
Priority date: 2015-05-16
Filing date: 2015-05-16
Publication date: 2015-09-23
Anticipated expiration: 2025-05-16

Abstract

本实用新型公开了一种数字电源电流控制电路，包括EMI滤波整流器(1)、电压调节电路(2)、微控制器(3)和光耦合电路；所述EMI滤波整流器(1)、所述电压调节电路(2)及所述微控制器(3)依次电路连接；所述光耦合电路分别与所述EMI滤波整流器(1)、电压调节电路(2)及微控制器(3)电路连接。本实用新型所提供的数字电源电流控制电路，无须测量电阻的电压降值，进而避免了对三角波进行高速采样，从而降低了电路成本，降低了微控制器的占用时间，减轻电源负担，更加适合小功率数字电源设备。

Description

数字电源电流控制电路

技术领域

[0001 ] 本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及数字电源电流控制电路。

背景技术

[0002] 电源电流信号峰值测量是电源电流控制电路的重要技术内容，模拟电源通常采用测量取样电阻的电压降值来实现，即取样电阻的电压将值与该取样电阻的阻值之比。但是在数字电源技术领域，测量电阻的电压降值需要对三角波进行高速采样，须采用高速运算放大器和高速模数转换器，由此会造成数字电源装置具有较高的成本；同时高速运算放大器和高速模数转换器还会造成占用微控制器大量时间，从而该低功率数字电源造成负担。

实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是提供一种数字电源电流控制电路。

[0004] 本实用新型所提供的数字电源电流控制电路，包括EMI滤波整流器(I)、电压调节电路(2)、微控制器(3)和光耦合电路；所述EMI滤波整流器(I)、所述电压调节电路(2)及所述微控制器(3)依次电路连接；所述光耦合电路分别与所述EMI滤波整流器(1)、电压调节电路⑵及微控制器⑶电路连接。

[0005] 所述微控制器(3)包括第一模数转换器(301)、低通滤波器(302)、第一比例积分调节单元(303)、第一运算电路(304)、第二运算电路(305)、第二比例积分调节单元(306)、第二模数转换器(308)、锁相回路(309)、第三运算电路(310)及第四运算电路(311);第一模数转换器(301)、低通滤波器(302)、第一比例积分调节单元(303)、第一运算电路(304)、第二运算电路(305)及第二比例积分调节单元(306)依次电路连接；所述锁相回路(309)分别与所述第二模数转换器(308)及所述第一运算电路(304)相连接；所述第三运算电路(310)与所述第四运算电路(311)连接后接入在所述第二模数转换器(308)与所述第二运算电路(305)之间；所述第一运算电路(304)及所述第三运算电路(310)均为乘法器；所述第四运算电路(311)为除法器。

[0006] 本实用新型所提供的数字电源电流控制电路，无须测量电阻的电压降值，进而避免了对三角波进行高速采样，从而降低了电路成本，降低了微控制器的占用时间，减轻电源负担，更加适合小功率数字电源设备。

附图说明

[0007] 图1为本实用新型实施例一所述的数字电源电流控制电路结构示意图；

[0008] 图2为本实用新型实施例一所述的数字电源电流控制电路电路结构图；

[0009] 图3为本实用新型实施例一所述的数字电源电流控制电路中微控制器原理结构图。

具体实施方式

[0010] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

[0011 ] 如图1所示，本实施例提供一种数字电源电流控制电路，包括EMI滤波整流器1、电压调节电路2、微控制器(MCU) 3和光耦合电路；所述EMI滤波整流器1、所述电压调节电路2及所述微控制器依次电路连接；所述光耦合电路分别与所述EMI滤波整流器1、电压调节电路2及微控制器电路连接。

[0012] 如图3所示，所述微控制器(MCU) 3包括第一模数转换器301、低通滤波器302、第一比例积分调节单元303、第一运算电路304、第二运算电路305、第二比例积分调节单元306、第二模数转换器308、锁相回路309、第三运算电路310及第四运算电路311 ;第一模数转换器301、低通滤波器302、第一比例积分调节单元303、第一运算电路304、第二运算电路305及第二比例积分调节单元306依次电路连接；所述锁相回路309分别与所述第二模数转换器308及所述第一运算电路304相连接；所述第三运算电路310与所述第四运算电路311连接后接入在所述第二模数转换器308与所述第二运算电路305之间；所述第一运算电路304及所述第三运算电路310均为乘法器；所述第四运算电路311为除法器。本领域技术人员可以理解，所述第一模数转换电路的输入信号为所述电压调节电路2输出的第一电压信号Udc，所述第一电压信号Udc为一直流模拟信号；所述模数转换电路对所述第一电压信号Udc进行模数转换，生成第二电压信号，所述第二电压信号为一数字信号，所述低通滤波器302用于对所述第二电压信号进行滤波处理，滤除所述交流分量并输出第三电压信号，所述第三电压信号为纯直流电信号；所述第一运算电路304用于将所述第三电压信号与其设定电压信号进行差值运算，从而生成第四电压信号，所述第四电压信号为误差电压；所述第四电压信号经第三运算电路310进行信号处理后发送给所述第二比例积分调节单元306，经所述第二比例积分调节单元306调节处理后形成电压环输出。所述第二模数转换器308的输入信号为电压调节电路2输出的第五电压信号，所述第五电压信号为交流电信号，所述第五电压信号通过所述第二模数转换电路转换为第六电压信号，所述第六电压信号为一数字信号，所述第六电压信号通过所述所向回路后输出第七电压信号，所述第七电压信号为与电网基波的频率、相位均相同的正弦信号Sinon ;所述第一运算电路304输出的第四电压信号与所述第七电压信号相乘就得到第八电压信号，所述第八电压信号为峰值电流控制的给定电压。所述第三运算电路310用于将第六电压信号与所述MOS管Ql的导通时间Ton进行乘法运算，从而获得第九电压信号，所述第四运算电路311用于将第九电压信号与下述电感的电感值Li进行除法运算，从而获得实际的峰值电流，所述第四电压信号与该峰值电流经所述第二比例积分调节单元306进行处理后，生成峰值电流误差。

[0013] 如图3所示，所述微控制器(MCU) 3还包括脉冲宽度调制单元307，所述脉冲宽度调制单元307的输入端与所述第二比例积分调节单元306相连接；所述脉冲宽度调制单元307的输出端与所述光耦合电路相连接。

[0014] 如图2所示，所述光耦合电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、绝缘栅增强型N-MOS管Q1、光耦合器5驱动单元4及光耦合器5 ;所述MOS管Ql的栅极与所述光耦合器5驱动单元4相连接；所述MOS管Ql的源极接地且漏极与所述第二电压调节电路2相连接；所述第一电阻Rl —端连接所述光耦合器5且另一端连接所述EMI滤波整流器I ;所述第二电阻R2 一端连接所述光耦合器5且另一端接地；所述微控制器(MCU) 3分别与所述光耦合器5驱动单元4及光親合器5电路连接。

[0015] 如图2所示，所述电压调节电路2包括第一二极管D1、第二二极管D2、耦合电感L、第一电容Cl、第二电容C2、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5 ;所述耦合电感L包括第一电感LI和第二电感L2 ;所述第一电感LI 一端连接所述EMI滤波整流器I的输出端且另一端连接所述MOS管Ql的漏极；所述第一二极管Dl的阳极连接所述MOS管Ql的漏极且阴极连接第一电容Cl的一端，所述第一电容Cl的另一端连接所述EMI滤波整流器I的输出端；所述第三电阻R3与所述第一电容Cl并接；所述第二电感L2的一端、第二二极管D2的阳极、第二二极管D2的阴极、第四电阻R4及第五电阻R5依次连接；所述第二电容C2 —端接在第二二极管D2与第四电阻R4之间且另一端接在第二电感L2与第五电阻R5之间。

[0016] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种数字电源电流控制电路，其特征在于:包括EMI滤波整流器(I)、电压调节电路(2)、微控制器(3)和光耦合电路；所述EMI滤波整流器(I)、所述电压调节电路(2)及所述微控制器(3)依次电路连接；所述光耦合电路分别与所述EMI滤波整流器(I)、电压调节电路(2)及微控制器(3)电路连接。

2.如权利要求1所述的数字电源电流控制电路，其特征在于:所述微控制器⑶包括第一模数转换器(301)、低通滤波器(302)、第一比例积分调节单元(303)、第一运算电路(304)、第二运算电路(305)、第二比例积分调节单元(306)、第二模数转换器(308)、锁相回路(309)、第三运算电路(310)及第四运算电路(311);第一模数转换器(301)、低通滤波器(302)、第一比例积分调节单元(303)、第一运算电路(304)、第二运算电路(305)及第二比例积分调节单元(306)依次电路连接；所述锁相回路(309)分别与所述第二模数转换器(308)及所述第一运算电路(304)相连接；所述第三运算电路(310)与所述第四运算电路(311)连接后接入在所述第二模数转换器(308)与所述第二运算电路(305)之间；所述第一运算电路(304)及所述第三运算电路(310)均为乘法器；所述第四运算电路(311)为除法器。

3.如权利要求2所述的数字电源电流控制电路，其特征在于:所述微控制器(3)还包括脉冲宽度调制单元(307)，所述脉冲宽度调制单元(307)的输入端与所述第二比例积分调节单元(306)相连接；所述脉冲宽度调制单元(307)的输出端与所述光親合电路相连接。

4.如权利要求2所述的数字电源电流控制电路，其特征在于:所述光耦合电路包括第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、绝缘栅增强型N-MOS管(Ql)、光耦合器(5)驱动单元⑷及光耦合器(5);所述MOS管(Ql)的栅极与所述光耦合器(5)驱动单元(4)相连接；所述MOS管(Ql)的源极接地且漏极与所述第二电压调节电路⑵相连接；所述第一电阻(Rl) —端连接所述光耦合器(5)且另一端连接所述EMI滤波整流器(I);所述第二电阻(R2) —端连接所述光耦合器(5)且另一端接地；所述微控制器(3)分别与所述光耦合器(5)驱动单元(4)及光耦合器(5)电路连接。

5.如权利要求4所述的数字电源电流控制电路，其特征在于:所述电压调节电路(2)包括第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、耦合电感(L)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)及第五电阻(R5);所述耦合电感(L)包括第一电感(LI)和第二电感(L2);所述第一电感(LI) 一端连接所述EMI滤波整流器(I)的输出端且另一端连接所述MOS管(Ql)的漏极；所述第一二极管(Dl)的阳极连接所述MOS管(Ql)的漏极且阴极连接第一电容(Cl)的一端，所述第一电容(Cl)的另一端连接所述EMI滤波整流器⑴的输出端；所述第三电阻(R3)与所述第一电容(Cl)并接；所述第二电感(L2)的一端、第二二极管(D2)的阳极、第二二极管(D2)的阴极、第四电阻(R4)及第五电阻(R5)依次连接；所述第二电容(C2) —端接在第二二极管(D2)与第四电阻(R4)之间且另一端接在第二电感(L2)与第五电阻(R5)之间。