CN205647265U - 高电压大电流智能输出控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高电压大电流智能输出控制装置，包括控制单元、MOS管、输出模块、设定输出PWM模块以及比较检测电路，所述MOS管的输入端连接一变压器整流输出模块；所述控制单元具有两路PWM驱动电路，两路PWM驱动电路分别为第一路PWM驱动电路和第二路PWM驱动电路；所述第一路PWM驱动电路、MOS管、输出模块和比较检测电路依次相连，所述第二路PWM驱动电路、设定输出PWM模块和比较检测电路依次相连，所述比较检测电路还与控制单元连接，构成一个闭环的电压控制网络。本实用新型装置结构简单、使用方便，可以高电压输出，大小任意可调，使高压输出控制模式更加丰富灵活，能够满足开发人员的使用需求，具有较大的应用推广前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能输出控制装置，尤其是一种高电压大电流智能输出控制装置，属于医疗电子仪器研究领域。
背景技术
目前，电超治疗仪的DC-DC可调电压模块受制于半导体技术工艺的限制，在100V以上，电流3A以上的DC-DC可调电压模块比较罕见，即便有，这种DC-DC可调电压模块成本也很高，现有的DC-DC可调电压模块主要存在以下几个问题：1)采用LM2576，MC34063等芯片，控制电压都在100V以下；2)现行的高压模块大部分是单一固定电压输出；3)线性可调的电压方案效率不高，发热现象明显；4)现有的DC-DC实现的方法架构是内置固定的参考电压，通过输出电压与参考电压比较，控制开关管的导通与截止；由于内置固定的参考电压，对输出电压大小的动态调整灵活性不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种高电压大电流智能输出控制装置，该控制装置结构简单、使用方便，可以高电压输出，大小任意可调。
本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：
高电压大电流智能输出控制装置，包括控制单元、MOS管、输出模块、设定输出PWM模块以及比较检测电路，所述控制单元具有两路PWM驱动电路，两路PWM驱动电路分别为第一路PWM驱动电路和第二路PWM驱动电路；
所述第一路PWM驱动电路、MOS管、输出模块和比较检测电路依次相连，所述第二路PWM驱动电路、设定输出PWM模块和比较检测电路依次相连，所述比较检测电路还与控制单元连接，构成一个闭环的电压控制网络。
进一步的，所述MOS管的输入端连接一变压器整流输出模块，所述变压器整流输出模块输出变压器整流后的直流电压，作为MOS管的输入电压。
进一步的，所述MOS管的控制端与第一路PWM驱动电路连接，MOS管的输出端与输出模块连接。
进一步的，所述比较检测电路为比较器。
进一步的，所述比较器为差分放大比较器。
进一步的，所述输出模块为LC低通滤波器。
进一步的，所述设定输出PWM模块为两极RC低通滤波器。
进一步的，所述第一路PWM驱动电路的载频值在10kHz-100kHz之间。
进一步的，所述第二路PWM驱动电路的载频值在10kHz-100kHz之间。
进一步的，所述控制单元为单片机。
本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本实用新型的控制装置利用控制单元第二路的设定输出PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)模块预先设定一个电压作为基准电压，这个基准电压作为比较检测电路的一个输入；MOS管的输入电压经过MOS管DC DC转换，由输出模块进行采样输出，采样电压作为差分放大器的另一个输入；控制单元可以根据比较检测电路的状态(比较检测电路的状态由采样电压与基准电压的大小比较来决定)来控制MOS管的导通时间，从而达到输出电压从0V到几百伏任意可调；使高压输出控制模式更加丰富灵活，能够满足开发人员的使用需求，具有较大的应用推广前景。
2、本实用新型的控制装置采用的开关器件为MOS管，耐压100V以上(高耐压)、大电流的MOS管选择性多，成本不高，发热低，效率高。
附图说明
图1为本实用新型实施例的智能输出控制装置结构框图。
其中，1-控制单元，2-MOS管，3-输出模块，4-设定输出PWM模块，5-比较检测电路，6-变压器整流输出模块。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例：
如图1所示，本实施例的智能输出控制装置包括控制单元1、MOS管2、输出模块3、设定输出PWM模块4以及比较检测电路5，所述MOS管2的输入端连接一变压器整流输出模块6，所述变压器整流输出模块6输出变压器整流滤波后的直流电压，作为MOS管2的输入电压；所述控制单元1具有两路PWM驱动电路，两路PWM驱动电路分别为第一路PWM驱动电路和第二路PWM驱动电路；其中，所述输出模块3为LC低通滤波器，所述设定输出PWM模块4为两极RC低通滤波器，所述变压器整 流输出模块6为二极管1N4007全桥整流或桥堆KBU808G。
所述第一路PWM驱动电路、MOS管2、输出模块3和比较检测电路5依次相连，其中MOS管2的控制端与第一路PWM驱动电路连接，MOS管2的输出端与输出模块连接，变压器经二极管整流滤波后的直流电压经过MOS管2DC-DC转换，由输出模块3进行采样输出，输出的采样电压作为比较检测电路5的一个输入；所述第二路PWM驱动电路、设定输出PWM模块4和比较检测电路5依次相连，设定输出PWM模块4预先设定一个电压作为基准电压(预设值)，这个基准电压作为比较检测电路5的另一个输入；所述比较检测电路5还与控制单元1连接，控制单元1根据比较检测电路5的状态来控制MOS管2的导通时间，具体为：根据采样电压与基准电压在比较检测电路5进行比较判断，当采样电压低于基准电压，控制单元1判断比较检测电路5处于H电平，此时控制单元1控制MOS管2导通时间由0开始增加，直到采样电压高于基准电压时，控制单元1判断比较检测电路5处于L电平，此时该控制单元1控制MOS管的导通时间不再增加，保持不变，从而达到输出模块3的输出电压从0V到几百伏任意可调。
在第一路控制中，控制单元1不同的PWM对应不同的输出电压(PWM值开始由0慢慢往上增加，直到控制单元1判断到比较检测电路5由H电平变为L时，PWM值保持，起稳压作用；在第二路控制中，控制单元1不同的PWM通过RC低通滤波转换不同的直流电压，起调幅作用，可以设计成0V到3.2V这个范围，作为比较检测电路5的输入端，比较检测电路5的另一输入端来自于输出模块3中，输出最高电压(可以假设是200V)采样的电压可以设计成3.2V。
在本实施例中，所述第一路PWM驱动电路的载频值在10kHz-100kHz之间；所述第二路PWM驱动电路的载频值在10kHz-100kHz之间；所述控制单元1为单片机，例如可以采用ST89C51、STM32F103VC、STC12C5A60S2等型号的单片机；所述比较检测电路5为差分放大比较器。
上述本实用新型所描述的技术可以通过各种手段实施，举例来说，这些技术可实施在硬件、固件、软件或其组合中。对于硬件实施方案，控制单元可实施在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑装置(PLD)、现成可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、电子装置、其他经设计以执行本实用新型所描述的功能的电子单元或其组合内。
对于固件和/或软件实施方案，可用执行本文描述的功能的模块(例如，过程、步骤、流程等)来实施所述技术。固件和/或软件代码可存储在存储器中并由处理器执行。存储器可实施在处理器内或处理器外部。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
综上所述，本实用新型的控制单元可以根据比较检测电路的状态来控制MOS管的导通时间，从而达到输出电压从0V到几百伏任意可调；使高压输出控制模式更加丰富灵活，能够满足开发人员的使用需求，具有较大的应用推广前景。
以上所述，仅为本实用新型专利较佳的实施例，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利的保护范围。
Claims (10)
1.高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：包括控制单元、MOS管、输出模块、设定输出PWM模块以及比较检测电路，所述控制单元具有两路PWM驱动电路，两路PWM驱动电路分别为第一路PWM驱动电路和第二路PWM驱动电路；
所述第一路PWM驱动电路、MOS管、输出模块和比较检测电路依次相连，所述第二路PWM驱动电路、设定输出PWM模块和比较检测电路依次相连，所述比较检测电路还与控制单元连接，构成一个闭环的电压控制网络。
2.根据权利要求1所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述MOS管的输入端连接一变压器整流输出模块，所述变压器整流输出模块输出变压器整流后的直流电压，作为MOS管的输入电压。
3.根据权利要求1所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述MOS管的控制端与第一路PWM驱动电路连接，MOS管的输出端与输出模块连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述比较检测电路为比较器。
5.根据权利要求4所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述比较器为差分放大比较器。
6.根据权利要求1-3任一项所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述输出模块为LC低通滤波器。
7.根据权利要求1-3任一项所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述设定输出PWM模块为两极RC低通滤波器。
8.根据权利要求1-3任一项所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述第一路PWM驱动电路的载频值在10kHz-100kHz之间。
9.根据权利要求1-3任一项所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述第二路PWM驱动电路的载频值在10kHz-100kHz之间。
10.根据权利要求1-3任一项所述的高电压大电流智能输出控制装置，其特征在于：所述控制单元为单片机。
Priority Applications (1)
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| CN201620340364.9U CN205647265U (zh) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | 高电压大电流智能输出控制装置 |
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| CN (1) | CN205647265U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018095286A1 (zh) * | 2016-11-28 | 2018-05-31 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种电调集成化电路及无人机 |
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2016
- 2016-04-21 CN CN201620340364.9U patent/CN205647265U/zh not_active Expired - Fee Related
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