CN219938225U - 可程序控制的直流电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可程序控制的直流电源，包括主控电路、驱动电路、整流电路、电压采样电路和电流采样电路；电流采样电路和电压采集电路分别采集整流电路输出的电流信号和电压信号，并分别反馈至主控电路；主控电路根据电压信号和电流信号，判断整流电路的输出值是否达到给定值；当判断未达到给定值时，输出PWM调制信号至驱动电路；驱动电路，根据PWM调制信号生成驱动信号；整流电路根据驱动信号进行整流，并按照给定值输出至外部设备。本实用新型能够实时监测、分析和调节整个电源的输出，使其输出值满足设计要求，以简单的结构和低成本来实现优良的程控性。

Description

可程序控制的直流电源

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种可程序控制的直流电源。

背景技术

直流电源是一种常用的电源类型，能够把其他形式的能量转换为电能供给电路，以维持电流的稳恒流动。通常直流电源能为直流电机、发电厂、配电所、通讯等直流电压为48V、110V、220V等直流不间断电场所提供用电。随着直流电源的广泛运用，人们对直流电源的要求也越来越高，为适应更多使用环境，不仅要求直流电源能够具有稳定的恒压或恒流输出，还要求具备程控性(即通过程序控制直流电源输出给定的电压或电流或功能)。

然而，现有的直流电源分为模拟直流电源和数字直流电源两种，模拟直流电源无法实现程控变化输出，数字直流电源虽然具备程控性，但通常电路结构复杂，成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可程序控制的直流电源，以解决现有可程序控制的数字直流电源结构复杂和成本高的问题。

本实用新型提供了一种可程序控制的直流电源，所述直流电源包括主控电路、驱动电路、整流电路、电压采样电路和电流采样电路；

所述主控电路的输出端通过所述驱动电路与所述整流电路电连接，所述电压采样电路的输入端和所述电流采样电路的输入端均与所述整流电路的输出端电连接，电压采样电路的输出端和所述电流采样电路的输出端均与所述主控电路的输入端电连接。

可选地，所述电压采样电路包括第一电阻R1、第二电阻R6、第三电阻R4和第一电容C3；

所述第一电阻R1的第一端与所述整流电路的输出端电连接，所述第一电阻R1的第二端通过所述第二电阻R6接地，所述第三电阻R4的第一端和所述第一电容C3的第一端均与所述主控电路的输入端电连接，所述第三电阻R4的第二端连接在所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R6之间的公共连接端上，所述第一电容C3的第二端接地。

可选地，所述电流采样电路包括第一运放器U2、第四电阻R7、第五电阻R5、第六电阻R2和第二电容C2；

所述第一运放器U2的电源引脚与电路供电端电连接，第一运放器U2的接地引脚接地；所述第一运放器U2的正相输入引脚与所述整流电路的输出端电连接，所述第一运放器U2的反相输入引脚通过所述第四电阻R7接地，所述第一运放器U2的输出引脚通过所述第六电阻R2与所述主控电路的输入端电连接；所述第五电阻R5的第一端连接在所述第一运放器U2的反相输入引脚与所述第四电阻R7之间的公共连接端上，所述第五电阻R5的第二端连接在所述第一运放器U2的输出引脚与所述第六电阻R2之间的公共连接端上；所述第二电容C2的第一端连接在所述第六电阻R2与所述主控电路的输入端之间的公共连接端上，所述第二电容C2的第二端接地。

可选地，所述驱动电路包括第一电解电容C4、第二电解电容C5、第三电解电容C6以及具有20个引脚的全桥驱动芯片U1；

所述全桥驱动芯片U1的1号引脚VCC1与设备电源供电端电连接，所述全桥驱动芯片U1的2号引脚C2通过所述第三电解电容C6与所述全桥驱动芯片U1的13号引脚C1电连接，所述全桥驱动芯片U1的3号引脚CP_OUT通过所述第一电解电容C4与所述设备电源供电端电连接，所述全桥驱动芯片U1的4号引脚SRC_HS1、5号引脚GATE_HS1、8号引脚GATE_LS1、15号引脚GATE_LS2、18号引脚GATE_HS2和19号引脚SRC_HS2均与所述整流电路电连接，所述全桥驱动芯片U1的6号引脚IN_HS1、7号引脚IN_LS1、16号引脚IN_LS2、17号引脚IN_HS2和20号引脚G_EN均与所述主控电路电连接；所述全桥驱动芯片U1的9号引脚GND1、12号引脚GND_A和14号引脚GND2均接地，所述全桥驱动芯片U1的10号引脚LR_OUT通过所述第二电解电容C5接地，所述全桥驱动芯片U1的11号引脚VCC2与电路供电端电连接。

可选地，所述整流电路包括H桥开关模块、整流桥D1和第四电解电容C1；

所述H桥开关模块的门极信号输入端与所述驱动电路的输出端电连接，所述H桥开关模块的正极电源输入端与设定电源供电端电连接，所述H桥开关模块的负极电源输入端接地；所述H桥开关模块的正极信号输出端与所述整流桥D1的正极交流信号输入端电连接，所述H桥开关模块的负极信号输出端与所述整流桥D1的负极交流信号输入端电连接；所述整流桥D1的正极直流信号输出端与外部设备电连接，所述整流桥D1的负极直流信号输出端接地；所述第四电解电容的正极连接在所述整流桥D1的正极直流信号输出端与外部设备之间的公共连接端上，所述第四电解电容的负极接地，所述第四电解电容的负极还与所述整流桥D1的负极直流信号输出端连接在一起。

可选地，所述H桥开关模块为由第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4组成的H桥，所述H桥开关模块还包括第七电阻R8、第八电阻R9、第九电阻R10、第十电阻R11、第十一电阻R3和变压器LCM1；

所述第一MOS管Q1的栅极通过所述第七电阻R8与所述驱动电路的输出端电连接，所述第三MOS管Q3的栅极通过所述第九电阻R10与所述驱动电路的输出端电连接，所述第一MOS管Q1的漏极与设备电源供电端电连接；所述第一MOS管Q1的源极与所述第三MOS管Q3的漏极连接在一起，并与所述驱动电路的输出端电连接；所述第三MOS管Q3的源极通过所述第十一电阻R3接地；所述第二MOS管Q2的栅极通过所述第八电阻R9与所述驱动电路的输出端电连接，所述第四MOS管Q4的栅极通过所述第十电阻R11与所述驱动电路的输出端电连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述设备电源供电端电连接；所述第二MOS管Q2的源极与所述第四MOS管Q4的漏极连接在一起，并与所述驱动电路的输出端电连接；所述第四MOS管Q4的源极连接在所述第三MOS管Q3的源极与所述第十一电阻R3之间的公共连接端上；

所述变压器LCM1的初级绕组的第一端连接在所述第一MOS管Q1的源极与所述第三MOS管Q3的漏极之间的公共连接端上，所述变压器LCM1的初级绕组的第二端连接在所述第二MOS管Q2的源极与所述第四MOS管Q4的漏极之间的公共连接端上，所述变压器LCM1的次级绕组的第一端与所述整流桥D1的负极交流信号输入端电连接，所述变压器LCM1的次级绕组的第二端与所述整流桥D1的正极交流信号输入端电连接。

可选地，所述直流电源还包括过流保护电路；

所述过流保护电路的输入端与所述整流电路的输出端电连接，所述过流保护电路的输出端与所述主控电路的输入端电连接。

可选地，所述过流保护电路包括第二运放器U3、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第三电容C7；

所述第二运放器U3的电源输入引脚与电路供电端电连接，所述第二运放器U3的接地引脚接地，所述第十四电阻R14的第一端连接在所述第二运放器U3的电源输入引脚与电路供电端之间的公共连接端上，所述第十四电阻R14的第二端通过所述第十二电阻R12接地；

所述第二运放器U3的反相输入引脚与所述整流电路的输出端电连接，所述第二运放器U3的正相输入引脚通过所述第三电容C7接地，所述第二运放器U3的输出引脚与所述主控电路的输入端电连接，所述第二运放器U3的输出引脚还通过所述第十四电阻R13与所述电路供电端电连接。

本实用新型的有益效果：电压采样电路的输入端和电流采集电路的输入端均与整流电路的输出端相连接，能通过电压采样电路和电流采样电路分别采集整流电路输出的电压信号和电流信号，而电压采样电路的输出端和电流采样电路的输出端分别与主控电路相连接，因此采集到的电压信号和电流信号能分别反馈至主控电路，主控电路基于电压信号和电流信号，可以将整流电路最终输出给外部设备的输出值(包括电压输出值、电流输出值和功率输出值)与预先设定的给定值进行比较，根据比较结果来生成PMW调制信号，由于主控电路的输出端通过驱动电路与整流电路相连接，因而利用驱动电路，能实现根据PWM调制信号来调整整流电路的工作状态，以控制其输出值达到给定值；

本实用新型中的可程序控制的直流电源，能够实时监测、比较和调节整个电源的输出，使其输出值满足设计要求，以简单的结构和低成本来实现优良的程控性。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了本实用新型实施例中一种可程序控制的直流电源的结构图；

图2示出了本实用新型实施例中直流电源中各电路的设计图；

图3示出了本实用新型实施例中另一种可程序控制的直流电源的结构图。

具体实施方式

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，本领域技术人员在没有作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。

如图1所示，一种可程序控制的直流电源，所述直流电源包括主控电路、驱动电路、整流电路、电压采样电路和电流采样电路；

所述主控电路的输出端通过所述驱动电路与所述整流电路电连接，所述电压采样电路的输入端和所述电流采样电路的输入端均与所述整流电路的输出端电连接，电压采样电路的输出端和所述电流采样电路的输出端均与所述主控电路的输入端电连接。

本实用新型中的可程序控制的直流电源，能够实时监测、比较和调节整个电源的输出，使其输出值满足设计要求，以简单的结构和低成本来实现优良的程控性。

具体地，本实用新型中各电路的功能如下：

基于整流电路、电流采样电路以及主控电路之间的电连接关系，电流采样电路用于采集整流电路输出的电流信号，并将电流信号反馈至主控电路；

基于整流电路、电压采样电路以及主控电路之间的电连接关系，电压采样电路用于采集整流电路输出的电压信号，并将电压信号反馈至主控电路；

基于电流采样电路、电压采样电路、主控电路以及驱动电路之间的电连接关系，主控电路用于根据电压信号和电流信号，判断整流电路的输出值是否达到给定值；当判断整流电路的输出值未达到给定值时，输出PWM调制信号至驱动电路；

基于主控电路、驱动电路和整流电路之间的电连接关系，驱动电路用于根据PWM调制信号生成述整流电路的驱动信号；

整流电路用于根据驱动信号进行整流，并按照给定值输出至外部设备。

基于上述各电路的功能，本实施例中可程序控制的直流电源的工作原理如下：

电压采样电路的输入端和电流采集电路的输入端均与整流电路的输出端相连接，能通过电压采样电路和电流采样电路分别采集整流电路输出的电压信号和电流信号，而电压采样电路的输出端和电流采样电路的输出端分别与主控电路相连接，因此采集到的电压信号和电流信号能分别反馈至主控电路，主控电路基于电压信号和电流信号，可以将整流电路最终输出给外部设备的输出值(包括电压输出值、电流输出值和功率输出值)与预先设定的给定值进行比较，根据比较结果来生成PMW调制信号，由于主控电路的输出端通过驱动电路与整流电路相连接，因而利用驱动电路，能实现根据PWM调制信号来调整整流电路的工作状态，以控制其输出值达到给定值。

需要说明的是，本实用新型是通过对直流电源的硬件电路和各硬件电路之间的电连接关系进行改进，以通过简单的结构和低成本来实现直流电流的可程序控制，不涉及计算机程序的改进。其中，主控电路根据电压信号和电流信号来计算整流电路的输出值，将输出值与预先设定好的给定值进行比较，根据比较结果来生成PWM调制信号，其中所涉及的计算机程序均采用现有的计算机程序，均预先将相应的计算机程序存储在主控电路的存储器或存储区中。

本实施例的主控电路包括具有多通道PWM端口和多通道A/D端口的单片机，如图2所示，其中PWM端口为主控电路的输出端，包括图2中的PW1～PW4，与驱动电路相连，可输出不同占空比的PWM调制信号至驱动电路，以控制驱动电路驱动整流电路按照给定值输出；A/D端口为主控电路的输入端，包括图2中的A/D1～A/D2，分别与电流采样电路和电压采样电路相连(其中A/D1端口与电流采样电路相连接，A/D2端口与电压采样电路相连接)，可对电流信号和电压信号分别进行模数转换，以便单片机基于模数转换后的电流信号和电压信号来分析当前状态下整流电路是否按照给定值进行输出。本实施例可根据实际情况选择合适的单片机型号，此处不再列举。

优选地，如图2所示，所述电压采样电路包括第一电阻R1、第二电阻R6、第三电阻R4和第一电容C3；

所述第一电阻R1的第一端与所述整流电路的输出端电连接，所述第一电阻R1的第二端通过所述第二电阻R6接地，所述第三电阻R4的第一端和所述第一电容C3的第一端均与所述主控电路的输入端电连接，所述第三电阻R4的第二端连接在所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R6之间的公共连接端上，所述第一电容C3的第二端接地。

通过上述结构的电压采样电路，能将整流电路输出端输出的电压信号进行采样，并形成反馈的模拟信号，反馈至主控电路中，便于主控电路计算出整流电路的输出值并判断整流电路的输出值是否达到给定值。

具体地，如图2所示，第三电阻R4的第一端接入到单片机的A/D2端口中。

优选地，如图2所示，所述电流采样电路包括第一运放器U2、第四电阻R7、第五电阻R5、第六电阻R2和第二电容C2；

所述第一运放器U2的电源引脚与电路供电端电连接，第一运放器U2的接地引脚接地；所述第一运放器U2的正相输入引脚与所述整流电路的输出端电连接，所述第一运放器U2的反相输入引脚通过所述第四电阻R7接地，所述第一运放器U2的输出引脚通过所述第六电阻R2与所述主控电路的输入端电连接；所述第五电阻R5的第一端连接在所述第一运放器U2的反相输入引脚与所述第四电阻R7之间的公共连接端上，所述第五电阻R5的第二端连接在所述第一运放器U2的输出引脚与所述第六电阻R2之间的公共连接端上；所述第二电容C2的第一端连接在所述第六电阻R2与所述主控电路的输入端之间的公共连接端上，所述第二电容C2的第二端接地。

通过该结构的电流采样电路，能将整流电路输出端输出的电流信号进行采样，并形成反馈的模拟信号，反馈至主控电路中，便于判断整流电路的输出值是否达到给定值。

具体地，如图2所示，第六电阻R2的第一端与第一运放器U2的输出引脚相连，第二端接入到单片机的A/D1端口中。本实施例第二运放器U2选用LM321M5X/TR型号的运放器，各电阻电容均可以根据实际情况选择合适规格或型号的电子元件。

具体地，本实施例通过上述电压采样电路和电流采样电路，可分别监测整个电源的电压输出值、电流输出值和功率输出值(统称为整流电路的输出值)，即电源可工作在三种工作模式：电压输出模式、电流输出模式和功率输出模式。

当电源工作在电压输出模式时，可对整流电路输出的电压输出值进行调控，其具体工作过程为：电压采样电路采集的电压信号经过单片机的模数转换后，得到电压值，该值即为电压输出值，与单片机预先设定的电压给定值进行对比，当不一致时，即生成PW1～PW4各端口对应的PWM调制信号，驱动电路在PW1～PW4各端口对应的PWM调制信号下生成对应的驱动信号，驱动整流电路的整流；在该过程中，电压采样电路采集新的电压信号并经过单片机的模数转换，得到新的电压输出值，新的电压输出值继续与电压给定值进行对比，若不一致，则继续PWM调制，直至最终的电压输出值达到电压给定值。

当电源工作在功率输出模式时，可对整流电路输出的功率输出值进行调控，其具体工作过程为：电流采样电路采集的电流信号经过单片机的模数转换后，得到电流值，该电流值为在设备电源供电端Vbus的供电下的有效电流，因而该电流值与Vbus电压之积即为功率输出值；该功率输出值与单片机预先设定的功率给定值进行对比，当不一致时，即生成PW1～PW4各端口对应的PWM调制信号，驱动电路在PW1～PW4各端口对应的PWM调制信号下生成对应的驱动信号，驱动整流电路的整流；在该过程中，电流采样电路采集新的电流信号并经过单片机的模数转换，得到新的电流值，新的电流值与Vbus电压之积即为新的功率输出值，该新的功率输出值继续与功率给定值进行对比，若不一致，则继续PWM调制，直至最终的功率输出值达到功率给定值。

当电源工作在电流输出模式时，可对整流电路输出的电流输出值进行调控，其具体工作过程为：电流采样电路采集的电流信号经过单片机的模数转换后，得到电流值，该电流值与Vbus电压之积为功率输出值，功率输出值与电压输出模式下得到的电压输出值之比即为电流输出值；该电流输出值与单片机预先设定的电流给定值进行对比，当不一致时，即生成PW1～PW4各端口对应的PWM调制信号，驱动电路在PW1～PW4各端口对应的PWM调制信号下生成对应的驱动信号，驱动整流电路的整流；在该过程中，电流采样电路采集新的电流信号并经过单片机的模数转换，得到新的电流值，新的电流值与Vbus电压之积即为新的功率输出值；同时，电压采样电路采集新的电压信号经过单片机的模数转换后，得到新的电压输出值，新的功率值除以新的电压输出值，即得新的电流输出值，该新的电流输出值继续与电流给定值进行对比，若不一致，则继续PWM调制，直至最终的电流输出值达到电流给定值。

上述三种模式下所涉及到的计算机程序均采用现有的计算机程序，本实用新型不涉及计算机程序的改进。

优选地，如图2所示，所述驱动电路包括第一电解电容C4、第二电解电容C5、第三电解电容C6以及具有20个引脚的全桥驱动芯片U1；

所述全桥驱动芯片U1的1号引脚VCC1与设备电源供电端电连接，所述全桥驱动芯片U1的2号引脚C2通过所述第三电解电容C6与所述全桥驱动芯片U1的13号引脚C1电连接，所述全桥驱动芯片U1的3号引脚CP_OUT通过所述第一电解电容C4与所述设备电源供电端电连接，所述全桥驱动芯片U1的4号引脚SRC_HS1、5号引脚GATE_HS1、8号引脚GATE_LS1、15号引脚GATE_LS2、18号引脚GATE_HS2和19号引脚SRC_HS2均与所述整流电路电连接，所述全桥驱动芯片U1的6号引脚IN_HS1、7号引脚IN_LS1、16号引脚IN_LS2、17号引脚IN_HS2和20号引脚G_EN均与所述主控电路电连接；所述全桥驱动芯片U1的9号引脚GND1、12号引脚GND_A和14号引脚GND2均接地，所述全桥驱动芯片U1的10号引脚LR_OUT通过所述第二电解电容C5接地，所述全桥驱动芯片U1的11号引脚VCC2与电路供电端电连接。

通过上述结构的驱动电路，便于根据主控电路输出的多通道的PWM调制信号生成整流电路所需的驱动信号，进而利用驱动信号控制整流电路的整流。

优选地，如图2所示，所述整流电路包括H桥开关模块、整流桥D1D1和第四电解电容C1；

所述H桥开关模块的门极信号输入端与所述驱动电路的输出端电连接，所述H桥开关模块的正极电源输入端与设定电源供电端电连接，所述H桥开关模块的负极电源输入端接地；所述H桥开关模块的正极信号输出端与所述整流桥D1D1的正极交流信号输入端电连接，所述H桥开关模块的负极信号输出端与所述整流桥D1D1的负极交流信号输入端电连接；所述整流桥D1D1的正极直流信号输出端与外部设备电连接，所述整流桥D1D1的负极直流信号输出端接地；所述第四电解电容的正极连接在所述整流桥D1D1的正极直流信号输出端与外部设备之间的公共连接端上，所述第四电解电容的负极接地，所述第四电解电容的负极还与所述整流桥D1D1的负极直流信号输出端连接在一起。

优选地，如图2所示，所述H桥开关模块为由第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4组成的H桥，所述H桥开关模块还包括第七电阻R8、第八电阻R9、第九电阻R10、第十电阻R11、第十一电阻R3和变压器LCM1；

所述第一MOS管Q1的栅极通过所述第七电阻R8与所述驱动电路的输出端电连接，所述第三MOS管Q3的栅极通过所述第九电阻R10与所述驱动电路的输出端电连接，所述第一MOS管Q1的漏极与设备电源供电端电连接；所述第一MOS管Q1的源极与所述第三MOS管Q3的漏极连接在一起，并与所述驱动电路的输出端电连接；所述第三MOS管Q3的源极通过所述第十一电阻R3接地；所述第二MOS管Q2的栅极通过所述第八电阻R9与所述驱动电路的输出端电连接，所述第四MOS管Q4的栅极通过所述第十电阻R11与所述驱动电路的输出端电连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述设备电源供电端电连接；所述第二MOS管Q2的源极与所述第四MOS管Q4的漏极连接在一起，并与所述驱动电路的输出端电连接；所述第四MOS管Q4的源极连接在所述第三MOS管Q3的源极与所述第十一电阻R3之间的公共连接端上；

所述变压器LCM1的初级绕组的第一端连接在所述第一MOS管Q1的源极与所述第三MOS管Q3的漏极之间的公共连接端上，所述变压器LCM1的初级绕组的第二端连接在所述第二MOS管Q2的源极与所述第四MOS管Q4的漏极之间的公共连接端上，所述变压器LCM1的次级绕组的第一端与所述整流桥D1的负极交流信号输入端电连接，所述变压器LCM1的次级绕组的第二端与所述整流桥D1的正极交流信号输入端电连接。

通过上述结构的整流电路，利用第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4所形成的H桥开关模块，接收驱动电路的驱动信号，实现该H桥开关模块各MOS管的开关，基于各MOS管的开关控制整流桥D1的工作，以达到控制其输出值达到给定值的目的。

具体地，如图2所示，全桥驱动芯片U1的6号引脚IN_HS1和7号引脚IN_LS1分别与单片机的PW3和PW4端口相连，16号引脚IN_LS2和17号引脚IN_HS2分别与单片机的PW1和PW2端口相连，5号引脚GATE_HS1通过第七电阻R8与第一MOS管Q1的栅极相连，8号引脚GATE_LS1通过第九电阻R10与第三MOS管Q3的栅极相连，18号引脚GATE_HS2通过第八电阻R9与第二MOS管Q2的栅极相连，15号引脚GATE_LS2通过第十电阻R11与第四MOS管Q4的栅极相连。第一MOS管Q1的源极与第三MOS管Q3的漏极连接在一起，并与单片机的4号引脚SRC_HS1相连；第二MOS管Q2的源极与第四MOS管Q4的漏极连接在一起，并与单片机的19号引脚SRC_HS2相连。

具体地，本实施例中全桥驱动芯片U1可根据实际情况选择合适的20pin的驱动芯片，驱动电路、整流电路中各电阻电容均可以根据实际情况选择合适规格或型号的电子元件；第一MOS管Q1～Q4均选用FQD13N06LTM型号的NMOS管，且每个NMOS管的源漏极之间均接有1个续流二极管；变压器LCM1选用CMF7060F-701-2P-T型号的变压器，整流桥D1选用DF06S型号的整流桥。

优选地，如图3所示，所述直流电源还包括过流保护电路；

所述过流保护电路的输入端与所述整流电路的输出端电连接，所述过流保护电路的输出端与所述主控电路的输入端电连接。

在上述包含有过流保护电路的直流电源中，基于过流保护电路、整流电路和主控电路的电连接关系，过流保护电路可以获取整流电路输出的电流信号，当电流信号超出保护设定值，发送脉冲信号至主控电路；主控电路根据脉冲信号生成使能电平信号，并将使能电平信号发送至驱动电路，以控制驱动电路停止工作，能在电流信号超出保护设定值时，切断驱动电路，进而实现对整流电路的过流保护。

同样地，主控电路根据过流保护电路发出的脉冲信号生成使能电平信号为主控电路常规的计算机程序，本实用新型不涉及该计算机程序的改进。

优选地，如图2所示，所述过流保护电路包括第二运放器U3、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第三电容C7；

所述第二运放器U3的电源输入引脚与电路供电端电连接，所述第二运放器U3的接地引脚接地，所述第十四电阻R14的第一端连接在所述第二运放器U3的电源输入引脚与电路供电端之间的公共连接端上，所述第十四电阻R14的第二端通过所述第十二电阻R12接地；

所述第二运放器U3的反相输入引脚与所述整流电路的输出端电连接，所述第二运放器U3的正相输入引脚通过所述第三电容C7接地，所述第二运放器U3的输出引脚与所述主控电路的输入端电连接，所述第二运放器U3的输出引脚还通过所述第十四电阻R13与所述电路供电端电连接。

上述结构的过流保护电路，当电流信号超过保护设定值，发出相应的脉冲信号至主控电路，主控电路生成的使能电平信号控制驱动电路停止工作，避免驱动电路后级的整流电路因电流过高而损坏，实现过流保护。

具体地，本实施例中第二运放器U3的输出端与单片机的使能端口EN相连，单片机的使能端口EN还与全桥驱动芯片U1的20号引脚G_EN相连。全桥驱动芯片U1的20号引脚G_EN接收的使能电平信号可根据实际情况设置高电平有效或低电平有效。上述过流保护电路中的第二运放器U3选用LMC7211BIM5/NOPB型号的运放器，各电阻电容可根据实际情况选择合适规格或型号的电子元件，此处不再列举。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种可程序控制的直流电源，其特征在于，所述直流电源包括主控电路、驱动电路、整流电路、电压采样电路和电流采样电路；

所述主控电路的输出端通过所述驱动电路与所述整流电路电连接，所述电压采样电路的输入端和所述电流采样电路的输入端均与所述整流电路的输出端电连接，电压采样电路的输出端和所述电流采样电路的输出端均与所述主控电路的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的可程序控制的直流电源，其特征在于，所述电压采样电路包括第一电阻R1、第二电阻R6、第三电阻R4和第一电容C3；

所述第一电阻R1的第一端与所述整流电路的输出端电连接，所述第一电阻R1的第二端通过所述第二电阻R6接地，所述第三电阻R4的第一端和所述第一电容C3的第一端均与所述主控电路的输入端电连接，所述第三电阻R4的第二端连接在所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R6之间的公共连接端上，所述第一电容C3的第二端接地。

3.根据权利要求1所述的可程序控制的直流电源，其特征在于，所述电流采样电路包括第一运放器U2、第四电阻R7、第五电阻R5、第六电阻R2和第二电容C2；

所述第一运放器U2的电源引脚与电路供电端电连接，第一运放器U2的接地引脚接地；所述第一运放器U2的正相输入引脚与所述整流电路的输出端电连接，所述第一运放器U2的反相输入引脚通过所述第四电阻R7接地，所述第一运放器U2的输出引脚通过所述第六电阻R2与所述主控电路的输入端电连接；所述第五电阻R5的第一端连接在所述第一运放器U2的反相输入引脚与所述第四电阻R7之间的公共连接端上，所述第五电阻R5的第二端连接在所述第一运放器U2的输出引脚与所述第六电阻R2之间的公共连接端上；所述第二电容C2的第一端连接在所述第六电阻R2与所述主控电路的输入端之间的公共连接端上，所述第二电容C2的第二端接地。

4.根据权利要求1所述的可程序控制的直流电源，其特征在于，所述驱动电路包括第一电解电容C4、第二电解电容C5、第三电解电容C6以及具有20个引脚的全桥驱动芯片U1；

所述全桥驱动芯片U1的1号引脚VCC1与设备电源供电端电连接，所述全桥驱动芯片U1的2号引脚C2通过所述第三电解电容C6与所述全桥驱动芯片U1的13号引脚C1电连接，所述全桥驱动芯片U1的3号引脚CP_OUT通过所述第一电解电容C4与所述设备电源供电端电连接，所述全桥驱动芯片U1的4号引脚SRC_HS1、5号引脚GATE_HS1、8号引脚GATE_LS1、15号引脚GATE_LS2、18号引脚GATE_HS2和19号引脚SRC_HS2均与所述整流电路电连接，所述全桥驱动芯片U1的6号引脚IN_HS1、7号引脚IN_LS1、16号引脚IN_LS2、17号引脚IN_HS2和20号引脚G_EN均与所述主控电路电连接；所述全桥驱动芯片U1的9号引脚GND1、12号引脚GND_A和14号引脚GND2均接地，所述全桥驱动芯片U1的10号引脚LR_OUT通过所述第二电解电容C5接地，所述全桥驱动芯片U1的11号引脚VCC2与电路供电端电连接。

5.根据权利要求1所述的可程序控制的直流电源，其特征在于，所述整流电路包括H桥开关模块、整流桥D1和第四电解电容C1；

所述H桥开关模块的门极信号输入端与所述驱动电路的输出端电连接，所述H桥开关模块的正极电源输入端与设定电源供电端电连接，所述H桥开关模块的负极电源输入端接地；所述H桥开关模块的正极信号输出端与所述整流桥D1的正极交流信号输入端电连接，所述H桥开关模块的负极信号输出端与所述整流桥D1的负极交流信号输入端电连接；所述整流桥D1的正极直流信号输出端与外部设备电连接，所述整流桥D1的负极直流信号输出端接地；所述第四电解电容的正极连接在所述整流桥D1的正极直流信号输出端与外部设备之间的公共连接端上，所述第四电解电容的负极接地，所述第四电解电容的负极还与所述整流桥D1的负极直流信号输出端连接在一起。

6.根据权利要求5所述的可程序控制的直流电源，其特征在于，所述H桥开关模块为由第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4组成的H桥，所述H桥开关模块还包括第七电阻R8、第八电阻R9、第九电阻R10、第十电阻R11、第十一电阻R3和变压器LCM1；

所述第一MOS管Q1的栅极通过所述第七电阻R8与所述驱动电路的输出端电连接，所述第三MOS管Q3的栅极通过所述第九电阻R10与所述驱动电路的输出端电连接，所述第一MOS管Q1的漏极与设备电源供电端电连接；所述第一MOS管Q1的源极与所述第三MOS管Q3的漏极连接在一起，并与所述驱动电路的输出端电连接；所述第三MOS管Q3的源极通过所述第十一电阻R3接地；所述第二MOS管Q2的栅极通过所述第八电阻R9与所述驱动电路的输出端电连接，所述第四MOS管Q4的栅极通过所述第十电阻R11与所述驱动电路的输出端电连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述设备电源供电端电连接；所述第二MOS管Q2的源极与所述第四MOS管Q4的漏极连接在一起，并与所述驱动电路的输出端电连接；所述第四MOS管Q4的源极连接在所述第三MOS管Q3的源极与所述第十一电阻R3之间的公共连接端上；

所述变压器LCM1的初级绕组的第一端连接在所述第一MOS管Q1的源极与所述第三MOS管Q3的漏极之间的公共连接端上，所述变压器LCM1的初级绕组的第二端连接在所述第二MOS管Q2的源极与所述第四MOS管Q4的漏极之间的公共连接端上，所述变压器LCM1的次级绕组的第一端与所述整流桥D1的负极交流信号输入端电连接，所述变压器LCM1的次级绕组的第二端与所述整流桥D1的正极交流信号输入端电连接。

7.根据权利要求1所述的可程序控制的直流电源，其特征在于，所述直流电源还包括过流保护电路；

所述过流保护电路的输入端与所述整流电路的输出端电连接，所述过流保护电路的输出端与所述主控电路的输入端电连接。

8.根据权利要求7所述的可程序控制的直流电源，其特征在于，所述过流保护电路包括第二运放器U3、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第三电容C7；

所述第二运放器U3的电源输入引脚与电路供电端电连接，所述第二运放器U3的接地引脚接地，所述第十四电阻R14的第一端连接在所述第二运放器U3的电源输入引脚与电路供电端之间的公共连接端上，所述第十四电阻R14的第二端通过所述第十二电阻R12接地；

所述第二运放器U3的反相输入引脚与所述整流电路的输出端电连接，所述第二运放器U3的正相输入引脚通过所述第三电容C7接地，所述第二运放器U3的输出引脚与所述主控电路的输入端电连接，所述第二运放器U3的输出引脚还通过所述第十四电阻R13与所述电路供电端电连接。