CN216312945U - 一种可程控交直流电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可程控交直流电源，属于程控电源技术领域。现有电源技术无法满足电能表的短时中断测试要求，影响电能表有效检测，功能比较单一，检测效率低，费时费力。本实用新型的一种可程控交直流电源，包括信号发生电路、前置电路、放大电路、切换电路、定时电路。本实用新型设置切换电路，利用切换电路的继电器实现交流电压、直流电压的输出切换；同时利用定时电路的定时器，实现交直流电压输出中断，使得电能表能通过本实用新型的可程控交直流电源获得较为全面检测。本实用新型的可程控交直流电源，方案简单、实用，功能比较强大，检测效率高，省时省力，用户体验好，便于推广使用。

Description

一种可程控交直流电源

技术领域

本实用新型涉及一种可程控交直流电源，属于程控电源技术领域。

背景技术

目前的程控电源一般都是单一的交流程控电源或者单一的直流程控电源，功能比较单一，用户体验差，影响电能表的检测效率。

中国专利(公开号CN104122507A)公开了一种小功率电源模块可程控在线检测系统，包括程控电源模块、电子负载模块、接口模块、处理器和被测电源模块，所述处理器内存有控制软件，用于自动运行控制软件，设定程控电源模块的输出状态序列及对应电子负载模块的负载状态序列，并自动监控、记录对应的检测过程；所述程控电源模块用于根据处理器设定的输出状态序列，自动调整输出对应的交直流电源；所述电子负载模块用于根据处理器设定的负载状态序列，自动调节自身负载；所述处理器自动运行控制软件，所述控制软件自动设定程控电源模块的电源输出状态和电子负载模块的负载状态，以检测被测电源模块的特性，并自动监控、记录检测过程。

上述方案虽然提到“调整输出对应的交直流电源”，但没有公开具体的调整方案，导致交直流电源的切换无法实现，不利于推广使用。

进一步，上述方案以及现有的辅助电源无法满足电能表的短时中断测试要求，影响电能表有效检测，功能比较单一，检测效率低，费时费力。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种切换电路以及定时电路，利用切换电路的继电器实现交流电压、直流电压的输出切换；同时利用定时电路的定时器，实现交直流电压输出中断，便于电能表能检测、试验，方案简单、实用，检测效率高，省时省力，用户体验好，便于推广使用的可程控交直流电源。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种可程控交直流电源，包括信号发生电路、前置电路、放大电路、切换电路、定时电路。

信号发生电路，设有控制芯片，用于生成交直流信号以及进行波形变换和信号调节；

前置电路，设有双运放芯片，用于处理信号发生电路产生的交直流信号，并与放大电路电连接；

放大电路，设有三极管和MOS管，用于配合前置电路进行信号放大；

切换电路，设有至少一个继电器，用于切换交流电压、直流电压的输出；

定时电路，设有至少一个定时器，用于实现输出电压的中断；

信号发生电路将产生的交直流信号发送给前置电路；

前置电路对交直流信号进行调理后发送给放大电路；

放大电路对调理后的交直流信号进行放大后，传输给切换电路；

切换电路通过继电器，实现交直流电压切换；同时定时电路利用定时器，使得交直流电压能中断。

本实用新型经过不断探索以及试验，设置切换电路，利用切换电路的继电器实现交流电压、直流电压的输出切换；同时利用定时电路的定时器，实现交直流电压输出中断，使得电能表能通过本实用新型的可程控交直流电源获得较为全面检测。

本实用新型的可程控交直流电源，方案简单、实用，功能比较强大，检测效率高，省时省力，用户体验好，便于推广使用。

作为优选的技术措施：

信号发生电路还包括DA转换芯片、数字芯片；

DA转换芯片，用于将输入的电压信号转换为输出的数字信号；

数字芯片，用来处理各种数字信号。

作为优选的技术措施：

所述控制芯片为ARM芯片STM32F207，设有若干外设模块、多路通讯串口、ADC测量接口，其主频为120M。

作为优选的技术措施：

前置电路包括交流前置模块、直流前置模块，

所述交流前置模块，用于调理由信号发生电路产生的交流信号，并与放大电路连接；

所述直流前置模块，用于调理由信号发生电路产生的直流信号，并与放大电路连接。

作为优选的技术措施：

双运放芯片为高压双运放芯片，其包括前级运放芯片、后级运放芯片；

前级运放芯片对输入信号进行调理；

后级运放芯片与放大电路相连接。

作为优选的技术措施：

放大电路包括交流放大模块、直流放大模块；

交流放大模块设有两级运放，其包括第一级运放、第二级运放；

所述第一级运放设有反相器，第二级运放与后级功放模块构成反向比例放大模块。

直流放大模块设有两路输出，用于将输入信号分成两路与后级功放模块形成反比例的差分放大模块；

交流放大模块的输出反馈到第二级运放的正输入端，

直流放大模块则是反馈到第三级运放的正输入端。

作为优选的技术措施：

交流放大模块输出端连接一升压电路，用于对交流信号进行进一步放大，

升压电路的输出和直流放大模块的输出分别接入切换电路中。

作为优选的技术措施：

所述三极管为高压三极管；

所述MOS管为大功率MOS管；

高压三极管，用于电压放大；

大功率MOS管，用于增强放大电路的电流，提升功放的带载能力。

作为优选的技术措施：

还包括双路反馈电路，设有数字反馈模块和模拟反馈模块，构成双闭环控制。

作为优选的技术措施：

数字反馈模块与控制芯片电连接，用于读取电压表数据；

模拟反馈模块与放大电路电连接，将电压输出信号经过阻容元器件反馈到放大电路的运放输入端，实现双闭环对输出电压进行控制。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型经过不断探索以及试验，设置切换电路，利用切换电路的继电器实现交流电压、直流电压的输出切换；同时利用定时电路的定时器，实现交直流电压输出中断，使得电能表能通过本实用新型的可程控交直流电源获得较为全面检测。

本实用新型的可程控交直流电源，方案简单、实用，功能比较强大，检测效率高，省时省力，用户体验好，便于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型一种电路原理图；

图2为本实用新型一种功放电路的原理图。

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。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

如图1、图2所示，一种可程控交直流电源，包括信号发生电路、前置电路、放大电路、切换电路、定时电路。

信号发生电路，设有控制芯片，用于生成交直流信号以及进行波形变换和信号调节；

前置电路，设有双运放芯片，用于处理信号发生电路产生的交直流信号，并与放大电路电连接；

放大电路，设有三极管和MOS管，用于配合前置电路进行信号放大；

切换电路，设有至少一个继电器，用于切换交流电压、直流电压的输出；

定时电路，设有至少一个定时器，用于实现输出电压的中断；

信号发生电路将产生的交直流信号发送给前置电路；

前置电路对交直流信号进行调理后发送给放大电路；

放大电路对调理后的交直流信号进行放大后，传输给切换电路；

切换电路通过继电器，实现交直流电压切换；同时定时电路利用定时器，使得交直流电压能中断。

本实用新型经过不断探索以及试验，设置切换电路，利用切换电路的继电器实现交流电压、直流电压的输出切换；同时利用定时电路的定时器，实现交直流电压输出中断，使得电能表能通过本实用新型的可程控交直流电源获得较为全面检测。

本实用新型的一种最佳实施例：

一种可程控交直流电源，包括信号发生电路、前置电路、放大电路、升压电路、切换电路、定时电路、反馈电路。

信号发生电路主要包括控制芯片、数字芯片和DA转换芯片，主要负责小信号波形的产生、反馈调节和波形的快速变化。

前置电路分为交流前置模块和直流前置模块，分别处理由信号发生电路产生的交直流信号，经过调理后与放大电路连接。

放大电路，用于将前置电路输出的电压信号进行电压放大到一定的倍数。

升压电路，用于将放大电路输出的电压信号进行进一步放大，到达所需要的电压。

切换电路，主要由继电器组成，受控制芯片控制，负责切换交直流电压的输出。

反馈电路的交直流部分分别有两路反馈，一路直流反馈到运放端，另一路反馈到控制芯片，实现双闭环对输出电压进行控制。

本实用新型信号发生电路的一种具体实施例：

所述的信号发生电路采用ARM芯片STM32F207，具有丰富的外设模块，多路通讯串口、ADC测量接口等，主频可达120M。

信号发生电路主要包括以下用途：

1、与上位机通讯，执行上位机下达的命令。

2、进行交直流电压切换，当接收升源命令时，根据升源的电压类型来切换相应的继电器。

3、信号发生，根据上位机发来的命令，经过相应的计算，产生波形数据和控制波形的快速变化。

4、电压幅值读取，通过读取电压表头数据，进行调节输出电压。

5、保护功能，检测前置电路输出信号，起到保护功放并报警的目的。

本实用新型前置电路的一种具体实施例：

所述的前置电路采用高压双运放芯片，前级运放对输入信号进行调理，后级运放与功放电路组成功率放大电路。

本实用新型放大电路的一种具体实施例：

所述的放大电路采用高压三极管和大功率MOS管进行放大和扩流，高压三极管用于电压放大，大功率MOS管用于增强功放电路的电流，提升功放的带载能力。

本实用新型的工作原理：

信号发生电路将产生的交直流信号发送给前置电路；前置电路对交直流信号进行调理后发送给放大电路。

放大电路分为交流放大模块、直流放大模块，其主要包括高压三极管和大功率MOS管。

交流放大模块由两级运放组成，第一级运放是一个反相器，第二级运放与后级功放电路构成反向比例放大电路。

直流放大模块由两路组成，分别将输入信号分成两路与后级功放电路形成反比例的差分放大电路。

交流放大模块的输出反馈到第二级运放的正输入端，直流放大模块则是反馈到第三级运放的正输入端。

升压电路仅在交流功放中使用，用于进一步抬升输出电压。

切换电路由大电压继电器组成，将升压电路输出和直流放大模块的直流功放输出分别接入切换电路，由控制芯片控制切换。

反馈电路由数字反馈模块和模拟反馈模块组成，数字反馈模块通过控制芯片读取电压表数据，实现数字反馈；模拟反馈模块通过电压输出端经过阻容元器件反馈到运放输入端，实现模拟反馈，方案简单实用，切实可行。

最后应当说明的是：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，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可程控交直流电源，其特征在于，

包括信号发生电路、前置电路、放大电路、切换电路、定时电路；

信号发生电路，设有控制芯片，用于生成交直流信号以及进行波形变换和信号调节；

前置电路，设有双运放芯片，用于处理信号发生电路产生的交直流信号；

放大电路，设有三极管和MOS管，用于配合前置电路进行信号放大；

切换电路，设有至少一个继电器，用于切换交流电压、直流电压的输出；

定时电路，设有至少一个定时器，用于实现输出电压的中断；

信号发生电路将产生的交直流信号发送给前置电路；

前置电路对交直流信号进行调理后发送给放大电路；

放大电路对调理后的交直流信号进行放大后，传输给切换电路；

切换电路通过继电器，实现交直流电压切换；同时定时电路利用定时器，使得交直流电压能中断。

2.如权利要求1所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

信号发生电路还包括DA转换芯片、数字芯片；

DA转换芯片，用于将输入的电压信号转换为输出的数字信号；

数字芯片，用来处理各种数字信号。

3.如权利要求1所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

所述控制芯片为ARM芯片STM32F207，设有若干外设模块、多路通讯串口、ADC测量接口，其主频为120M。

4.如权利要求1所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

前置电路包括交流前置模块、直流前置模块，

所述交流前置模块，用于调理由信号发生电路产生的交流信号，并与放大电路连接；

所述直流前置模块，用于调理由信号发生电路产生的直流信号，并与放大电路连接。

5.如权利要求1所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

双运放芯片为高压双运放芯片，其包括前级运放芯片、后级运放芯片；

前级运放芯片对输入信号进行调理；

后级运放芯片与放大电路相连接。

6.如权利要求1所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

放大电路包括交流放大模块、直流放大模块；

交流放大模块设有两级运放，其包括第一级运放、第二级运放；

所述第一级运放设有反相器，第二级运放与后级功放模块构成反向比例放大模块；

直流放大模块设有两路输出，用于将输入信号分成两路与后级功放模块形成反比例的差分放大模块；

交流放大模块的输出反馈到第二级运放的正输入端。

7.如权利要求6所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

交流放大模块输出端连接一升压电路，用于对交流信号进行进一步放大，

升压电路的输出和直流放大模块的输出分别接入切换电路中。

8.如权利要求1-7任一所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

所述三极管为高压三极管；

所述MOS管为大功率MOS管；

高压三极管，用于电压放大；

大功率MOS管，用于增强放大电路的电流，提升功放的带载能力。

9.如权利要求8所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

还包括双路反馈电路，设有数字反馈模块和模拟反馈模块，构成双闭环控制。

10.如权利要求9所述的一种可程控交直流电源，其特征在于，

数字反馈模块与控制芯片电连接，用于读取电压表数据；

模拟反馈模块与放大电路电连接，将电压输出信号经过阻容元器件反馈到放大电路的运放输入端，实现双闭环对输出电压进行控制。

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