CN207218557U - 一种低功耗高精度稳压集成电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗高精度稳压集成电路，包括整流滤波电路、DC/DC转换电路、检测电路、单片机控制器以及驱动电路。本实用新型采用低功耗的TI公司的单片机MSP430片机最小系统板为控制核心，以PWM控制技术，闭环PI调节，高精度的A/D转换为基础，完成了采样值设置电压值的功能和参数指标。实验结果表明：通过单片机MSP430，对PI调节选定合理参数及开关频率，能达到稳压的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种低功耗高精度稳压集成电路。
背景技术
开关变换器又称开关电源，是功率开关器件工作在开关状态下的功率变换器，它通过开关的周期性导通和关断，将输入端的输入电压转换为负载端的输出电压。随着电子设备的普及和发展，人们对这些设备的精度要求越来越高，这就导致对设备的供电电源精度要求也越来越高，同时还要求供电电源的稳定性越来越好，因此，急需要一种低功耗高精度稳压集成电路。
实用新型内容
本实用新型的首要目的是提供一种低功耗高精度稳压集成电路。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种低功耗高精度稳压集成电路，包括：
整流滤波电路，用于与交流输入电压电连接，将交流输入电压整流为直流电压并滤波处理；
DC/DC转换电路，与所述整流滤波电路电连接，并为下级负载提供有效输出固定电压；
检测电路，与所述负载电连接，用于对负载的电压信号、电流信号进行采样；
单片机控制器，与所述检测电路电连接，接收电压信号、电流信号，并根据电压信号、电流信号生成PWM波；
驱动电路，电连接于所述单片机控制器与所述DC/DC转换电路之间，根据所述单片机控制器的PWM波控制所述DC/DC转换电路。
优选的，所述单片机控制器采用MSP430系列单片机。
优选的，所述DC/DC转换电路包括电感以及MOSFET，所述电感串接于所述整流滤波电路的正电压输出端与负载之间，所述MOSFET的源极、漏极电连接于所述整流滤波电路的正电压输出端与正电压输出端之间，栅极与所述驱动电路的输出端电连接。
优选的，所述驱动电路采用IR210l芯片，所述IR210l芯片的LIN脚与所述单片机控制器的PWM波输出脚电连接，VB脚则与所述MOSFET的栅极电连接。
优选的，所述IR210l芯片的LIN脚与所述单片机控制器的PWM波输出脚之间还电连接有开关光耦以及三极管。
优选的，所述检测电路包括霍尔电压传感器。
本实用新型提供的低功耗高精度稳压集成电路采用低功耗的TI公司的单片机MSP430片机最小系统板为控制核心，以PWM控制技术，闭环PI调节，高精度的A/D转换为基础，完成了采样值设置电压值的功能和参数指标。实验结果表明：通过单片机MSP430，对PI调节选定合理参数及开关频率，能达到稳压的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例模块图；
图2为本实用新型实施例MSP430系列单片机示意图；
图3为本实用新型实施例DC/DC转换电路原理图；
图4为本实用新型实施例驱动电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
结合图1所示，一种低功耗高精度稳压集成电路，包括：
整流滤波电路，用于与交流输入电压电连接，将交流输入电压整流为直流电压并滤波处理；
DC/DC转换电路，与所述整流滤波电路电连接，并为下级负载提供有效输出固定电压；
检测电路，与所述负载电连接，用于对负载的电压信号、电流信号进行采样，本实施例中优选的，所述检测电路包括霍尔电压传感器，同传统的互感器和分流器相比电压传感器精度高，响应快，线性好，频带宽，过载强和不损失测量能量等优点。
单片机控制器，与所述检测电路电连接，接收电压信号、电流信号，并根据电压信号、电流信号生成PWM波；
驱动电路，电连接于所述单片机控制器与所述DC/DC转换电路之间，根据所述单片机控制器的PWM波控制所述DC/DC转换电路。
如图2所示，所述单片机控制器采用MSP430系列单片机。MSP430单片机内部具有高、中、低速多个时钟源，可以灵活地配置给各模块使用以及工作于多种低功耗模式，大大降低控制电路的功耗提高整体效率；如430F449有ADCl2模块能够实现12位精度的模数转换、硬件乘法器以及带有PWM输出功能的TIMERA和TIMRB定时器，使得整个电路不需要任何扩展就能完成对电源输出电压、电流的实时采集、PI控制、PWM输出；同时MSP430F449带有内部LCD驱动模块，直接将液晶显示屏连接在芯片的驱动端口即可，电路结构极为简单。本设计的软件采用C语言编写，整个程序包括的子模块有：键盘控制模块、A/D电压和电流采集模块、PI控制模块和PWM波发生模块等几个部分。
如图3所示，所述DC/DC转换电路包括电感L、MOSFET以及电容，所述电感L串接于所述整流滤波电路的正电压输出端与负载之间，所述MOSFET的源极、漏极电连接于所述整流滤波电路的正电压输出端与正电压输出端之间，栅极与所述驱动电路的输出端电连接，所述电容电连接于所述整流滤波电路的正电压输出端与正电压输出端之间。利用开关器件控制、无源磁性元件及电容元件的能量存储特性，从输入电压源获取分离的能量，暂时把能量以磁场的形式存储在电感器中，或以电场的形式存储在电容器中，然后将能量转换到负载。
如图4所示，所述驱动电路采用IR210l芯片，所述IR210l芯片的LIN脚与所述单片机控制器的PWM波输出脚电连接，VB脚则与所述MOSFET的栅极电连接。由于单片机为弱电系统，为保证安全需要与强电侧隔离，防止强电侧的电压回流，烧坏MSP430，先用开关光耦进行光电隔离，再经三极管Q到MOSFET的驱动电路IR210l，电力MOSFET驱动功率小，采用三极管Q驱动即可满足要求。MSP430产生的PWM波，经过光耦及后面的IR2101芯片，在芯片的VB脚输出的PWM波接到MOSFET的栅极G端，使其工作。IR2101是专门用来驱动耐高压高频率的N沟道MOSFET和IGBT的。它是一个8管脚的芯片，其具有高低侧的输出参考电平。门极提供的电压范围是10～20V。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低功耗高精度稳压集成电路，其特征在于包括：
整流滤波电路，用于与交流输入电压电连接，将交流输入电压整流为直流电压并滤波处理；
DC/DC转换电路，与所述整流滤波电路电连接，并为下级负载提供有效输出固定电压；
检测电路，与所述负载电连接，用于对负载的电压信号、电流信号进行采样；
单片机控制器，与所述检测电路电连接，接收电压信号、电流信号，并根据电压信号、电流信号生成PWM波；
驱动电路，电连接于所述单片机控制器与所述DC/DC转换电路之间，根据所述单片机控制器的PWM波控制所述DC/DC转换电路。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗高精度稳压集成电路，其特征在于：所述单片机控制器采用MSP430系列单片机。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗高精度稳压集成电路，其特征在于：所述DC/DC转换电路包括电感以及MOSFET，所述电感串接于所述整流滤波电路的正电压输出端与负载之间，所述MOSFET的源极、漏极电连接于所述整流滤波电路的正电压输出端与正电压输出端之间，栅极与所述驱动电路的输出端电连接。
4.根据权利要求3所述的一种低功耗高精度稳压集成电路，其特征在于：所述驱动电路采用IR210l芯片，所述IR210l芯片的LIN脚与所述单片机控制器的PWM波输出脚电连接，VB脚则与所述MOSFET的栅极电连接。
5.根据权利要求4所述的一种低功耗高精度稳压集成电路，其特征在于：所述IR210l芯片的LIN脚与所述单片机控制器的PWM波输出脚之间还电连接有开关光耦以及三极管。
6.根据权利要求4所述的一种低功耗高精度稳压集成电路，其特征在于：所述检测电路包括霍尔电压传感器。
Priority Applications (1)
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| CN201721158113.XU CN207218557U (zh) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | 一种低功耗高精度稳压集成电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201721158113.XU CN207218557U (zh) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | 一种低功耗高精度稳压集成电路 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN207218557U true CN207218557U (zh) | 2018-04-10 |
Family
ID=61824083
Family Applications (1)
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| CN201721158113.XU Active CN207218557U (zh) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | 一种低功耗高精度稳压集成电路 |
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| CN (1) | CN207218557U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112242128A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-19 | 临沂安迪电气有限公司 | 一种通过按键调lcd对比度的方法 |
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2017
- 2017-09-11 CN CN201721158113.XU patent/CN207218557U/zh active Active
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