CN220022618U - 一种程控电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种程控电源，其技术方案要点是：稳压模块，用于根据误差放大模块的误差信号对输入电压进行调节得到输出电压；控制模块，用于将控制信号发送给数模转换模块；数模转换模块，用于将所述控制信号转换成模拟电压；误差放大模块，用于根据所述输出电压和模拟电压得到误差信号；所述稳压模块的输入端用于连接输入电压，其输出端连接误差放大模块的第一输入端；所述数模转换模块的输入端连接控制模块，其输出端连接误差放大模块的第二输入端；所述误差放大模块的输出端连接稳压模块的反馈端；本申请具有调节整个系统的电压，从而得到精确的电源电压，解决在测试过程中各个阶段的不同电源需求的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，更具体地说，它涉及一种程控电源。
背景技术
在对印刷电路板进行测试时，必须提供可变的直流电源，以获得待测印刷电路板在不同电压下的工作结果进行分析，如分析电压、电流、电阻等是否合乎标准。因此，通常会使用程控电源来提供可变的直流电源。
现有技术中公开了名称为一种程控电源，公告号为CN210041649U的文件，其主要包括：微处理器模块、DC/DC转换模块、脉冲产生模块、稳压模块、过流保护模块、比较模块；所述的比较模块与处理器模块连接，比较模块与脉冲模块连接，脉冲模块与DC/DC变换模块连接，所述的稳压模块分别连接比较模块和脉冲产生模块，脉冲模块与DC/DC转换模块连接，但是，其存在电流回读精度差，影响测试结果准确性的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种程控电源，具有调节整个系统的电压，从而得到精确的电源电压，解决在测试过程中各个阶段的不同电源需求的功能优点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种程控电源，包括：
稳压模块，用于根据误差放大模块的误差信号对输入电压进行调节得到输出电压；
控制模块，用于将控制信号发送给数模转换模块；
数模转换模块，用于将所述控制信号转换成模拟电压；
误差放大模块，用于根据所述输出电压和模拟电压得到误差信号；
所述稳压模块的输入端用于连接输入电压，其输出端连接误差放大模块的第一输入端；所述数模转换模块的输入端连接控制模块，其输出端连接误差放大模块的第二输入端；所述误差放大模块的输出端连接稳压模块的反馈端。
可选的，所述稳压模块包括：输入滤波单元、稳压单元和输出滤波单元；所述输入滤波单元的输入端用于连接输入电压，其输出端连接稳压单元的输入端；所述输出滤波单元的输入端连接稳压单元的输出端，其输出端连接误差放大模块的第一输入端。
可选的，所述输入滤波单元包括：第一二极管和多个第一电容；所述第一二极管的阳极作为输入滤波单元的输入端连接输入电压，其阴极连接稳压单元的输入端；所述第一二极管的阴极还分别通过多个第一电容接地。
可选的，所述稳压单元包括：DC-DC稳压芯片、第二电容、电感和第二二极管；所述DC-DC稳压芯片的第七脚作为稳压单元的输入端连接输入滤波单元的输出端，其第一脚通过第二电容连接其第八脚，其第八脚连接第二二极管的阴极，其第四脚作为反馈端连接误差放大模块的输出端；所述第二二极管的阳极接地；所述电感的一端连接DC-DC稳压芯片的第八脚，另一端作为稳压单元的输出端连接输出滤波单元。
可选的，所述输出滤波单元包括：第八电阻和多个第五电容；所述稳压单元的输出端分别通过多个第五电容接地；所述稳压单元的输出端还通过第八电阻接地。
可选的，所述稳压模块还包括：第九电阻和第十电阻；所述DC-DC稳压芯片的第五脚通过第九电阻用于连接使能信号；所述DC-DC稳压芯片的第五脚还通过第十电阻接地。
可选的，还包括：过压保护模块；所述稳压模块还包括：第十一电阻和场效应管；所述过压保护模块的输入端连接稳压模块的输出端；所述过压保护模块的输出端通过第十一电阻连接场效应管的栅极；所述场效应管的源极接地，其漏极连接DC-DC稳压芯片的使能端。
可选的，所述误差放大模块包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容和第四电容；所述第一运算放大器的同相输入端依次通过第二电阻和第一电阻后作为误差放大模块的第一输入端连接稳压模块的输出端，其反向输入端依次通过第三电阻和第四电阻后接地；所述第三电容并联在第一电阻上；所述第二运算放大器的同相输入端连接第一运算放大器的输出端，其反向输入端通过第四电容接地，其反向输入端还通过第六电阻作为误差放大模块的第二输入端连接数模转换模块的输出端，其输出端通过第七电阻连接稳压模块的反馈端。
可选的，还包括：第十二电阻和LED灯；所述稳压模块的输出端通过第十二电阻连接LED灯的阳极；所述LED灯的阴极接地。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：控制模块发出的控制信号通过数模转换器转换成模拟电压后输送给误差放大模块，稳压模块的输出电压也输送给误差放大模块的第二输入端，误差放大模块得到输出电压和模拟电压之间的误差值，也就是得到误差信号，并将误差信号输送给稳压模块的反馈端，稳压模块根据接收到的误差信号对输入电压进行调节得到输出电压，实现对输出电压的调节，通过控制稳压模块的反馈端进行调节整个系统的电压，从而得到精确的电源电压，解决在测试过程中各个阶段的不同电源需求。
附图说明
图1是本实用新型的连接框图；
图2是本实用新型中稳压模块和误差放大模块的原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
本实用新型提供了一种程控电源,如图1所示，包括：
稳压模块，用于根据误差放大模块4的误差信号对输入电压进行调节得到输出电压；
控制模块，用于将控制信号发送给数模转换模块；
数模转换模块，用于将所述控制信号转换成模拟电压；
误差放大模块4，用于根据所述输出电压和模拟电压得到误差信号；
所述稳压模块的输入端用于连接输入电压，其输出端连接误差放大模块4的第一输入端；所述数模转换模块的输入端连接控制模块，其输出端连接误差放大模块4的第二输入端；所述误差放大模块4的输出端连接稳压模块的反馈端。
在实际应用中，控制模块可采用现有技术中的MCU、单片机等芯片，数模转换模块可采用现有技术中的数模转换器，控制模块发出的控制信号通过数模转换器转换成模拟电压后输送给误差放大模块4，稳压模块的输出电压也输送给误差放大模块4的第二输入端，误差放大模块4得到输出电压和模拟电压之间的误差值，也就是得到误差信号，并将误差信号输送给稳压模块的反馈端，稳压模块根据接收到的误差信号对输入电压进行调节得到输出电压，实现对输出电压的调节，通过控制稳压模块的反馈端进行调节整个系统的电压，从而得到精确的电源电压，解决在测试过程中各个阶段的不同电源需求。
进一步地，如图2所示，所述稳压模块包括：输入滤波单元1、稳压单元2和输出滤波单元3；所述输入滤波单元1的输入端用于连接输入电压，其输出端连接稳压单元2的输入端；所述输出滤波单元3的输入端连接稳压单元2的输出端，其输出端连接误差放大模块4的第一输入端；图中VBUS端为稳压模块的输出端。
在实际应用中，输入滤波单元1用于对输入电压进行滤波处理得到稳定的输入电压，用于将稳定的输入电压输送给稳压单元2，输出滤波单元3用于稳压单元2输出的电压进行滤波处理，得到稳定的输出电压，以对负载进行供电。
进一步地，所述输入滤波单元1包括：第一二极管D1和多个第一电容C1；所述第一二极管D1的阳极作为输入滤波单元1的输入端连接输入电压，其阴极连接稳压单元2的输入端；所述第一二极管D1的阴极还分别通过多个第一电容C1接地。
具体地，输入滤波单元1的输入端也就是稳压模块的输入端，在本申请中第一电容C1的数量为三个，第一电容C1能为极性电容或非极性电容，在其他实施例中第一电容C1的数量和各个第一电容C1的电容量能够根据实际滤波需求进行设置，通过多个第一电容C1的设置，用于对输入电压进行滤波处理，输入电压能够通过现有技术中的电池组提供。
进一步地，所述稳压单元2包括：DC-DC稳压芯片U1、第二电容C2、电感L和第二二极管D2；所述DC-DC稳压芯片U1的第七脚作为稳压单元2的输入端连接输入滤波单元1的输出端，其第一脚通过第二电容C2连接其第八脚，其第八脚连接第二二极管D2的阴极，其第四脚作为反馈端连接误差放大模块4的输出端；所述第二二极管D2的阳极接地；所述电感L的一端连接DC-DC稳压芯片U1的第八脚，另一端作为稳压单元2的输出端连接输出滤波单元3。
具体地，输入滤波单元1的输出端为第一二极管D1的阴极，DC-DC稳压芯片U1能够采用现有技术中的DC-DC稳压芯片U1，DC-DC稳压芯片U1的反馈端接收到误差放大模块4的误差信号后，根据误差信号调节内部开关信号占空比增加或减少，使得电感L储能增加或减少，以使输出电压上升或下降。
进一步地，所述输出滤波单元3包括：第八电阻R8和多个第五电容C5；所述稳压单元2的输出端分别通过多个第五电容C5接地；所述稳压单元2的输出端还通过第八电阻R8接地。
具体地，所述输出滤波单元3的输出端也就是稳压模块的输出端，用于给负载供电，在本申请中第五电容C5的数量为四个，第五电容C5能为极性电容或非极性电容，在其他实施例中第五电容C5的数量和各个第五电容C5的电容量能够根据实际滤波需求进行设置，通过多个第五电容C5的设置，用于对稳压单元2输出的电压进行滤波处理得到稳定的输出电压。
进一步地，所述稳压模块还包括：第九电阻R9和第十电阻R10；所述DC-DC稳压芯片的第五脚通过第九电阻R9用于连接使能信号；所述DC-DC稳压芯片的第五脚还通过第十电阻R10接地。在实际应用中，通过使能信号，控制DC-DC稳压芯片的运行，从而控制本程控电源的运行，也就是控制是否对负载进行供电。
进一步地，还包括：过压保护模块；所述稳压模块还包括：第十一电阻R11和场效应管Q；所述过压保护模块的输入端连接稳压模块的输出端；所述过压保护模块的输出端通过第十一电阻R11连接场效应管Q的栅极；所述场效应管Q的源极接地，其漏极连接DC-DC稳压芯片的第五脚(也就是DC-DC稳压芯片的使能端)。
在实际应用中，过压保护模块能够采用现有技术中的过压保护电路，现有技术中的过压保护电路中能够通过单机管等器件作为开关元件控制其输出信号，过压保护模块的输出信号(也就是VBUSOVP)通过第十一电阻R11输送给场效应管Q的栅极，以控制场效应管Q的漏极输出高电平或低电平，从而控制DC-DC稳压芯片的开关，在输出电压过高的情况下，能够控制DC-DC稳压芯片关闭，停止对负载的供电，起到保护作用。
进一步地，所述误差放大模块4包括：第一运算放大器U2、第二运算放大器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3和第四电容C4；所述第一运算放大器U2的同相输入端依次通过第二电阻R2和第一电阻R1后作为误差放大模块4的第一输入端连接稳压模块的输出端，其反向输入端依次通过第三电阻R3和第四电阻R4后接地；所述第三电容C3并联在第一电阻R1上；所述第二运算放大器U3的同相输入端连接第一运算放大器U2的输出端，其反向输入端通过第四电容C4接地，其反向输入端还通过第六电阻R6作为误差放大模块4的第二输入端连接数模转换模块的输出端，其输出端作为通过第七电阻R7连接稳压模块的反馈端；图中HIGHFB端和LOWFB端作为程控电源的外部接口。
具体地，第一运算放大器U2用于将同相输入端的电压减去反相输入端的电压得到其输出端的电压，也就是对输出电压进行采样，然后将采样得到的输出电压输送给第二运算放大器U3的同相输入端，第二运算放大器U3用于将输出电压减去数模转换模块输出的模拟电压得到误差值，也就是得到误差信号，DC-DC稳压芯片接收到误差信号，并将误差信号与其基准电压进行比较，若误差信号小于基准电压，则控制其内部开关信号占空比增加，电感L储能增加，使得输出电压上升，最终使得输出电压保持稳定。
进一步地，还包括：第十二电阻R12和LED灯；所述稳压模块的输出端通过第十二电阻R12连接LED灯的阳极；所述LED灯的阴极接地。具体的，在稳压模块正常输出电压的情况下，LED灯亮，通过LED灯的设置，能够判断稳压模块的输出端是否有电压输出，便于检测本程控电源的运行状态。
本实用新型的程控电源，控制模块发出的控制信号通过数模转换器转换成模拟电压后输送给误差放大模块4，稳压模块的输出电压也输送给误差放大模块4的第二输入端，误差放大模块4得到输出电压和模拟电压之间的误差值，也就是得到误差信号，并将误差信号输送给稳压模块的反馈端，稳压模块根据接收到的误差信号对输入电压进行调节得到输出电压，实现对输出电压的调节，通过控制稳压模块的反馈端进行调节整个系统的电压，从而得到精确的电源电压，解决在测试过程中各个阶段的不同电源需求。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种程控电源，其特征在于，包括：
稳压模块，用于根据误差放大模块的误差信号对输入电压进行调节得到输出电压；
控制模块，用于将控制信号发送给数模转换模块；
数模转换模块，用于将所述控制信号转换成模拟电压；
误差放大模块，用于根据所述输出电压和模拟电压得到误差信号；
所述稳压模块的输入端用于连接输入电压，其输出端连接误差放大模块的第一输入端；所述数模转换模块的输入端连接控制模块，其输出端连接误差放大模块的第二输入端；所述误差放大模块的输出端连接稳压模块的反馈端。
2.根据权利要求1所述的程控电源，其特征在于，所述稳压模块包括：输入滤波单元、稳压单元和输出滤波单元；所述输入滤波单元的输入端用于连接输入电压，其输出端连接稳压单元的输入端；所述输出滤波单元的输入端连接稳压单元的输出端，其输出端连接误差放大模块的第一输入端。
3.根据权利要求2所述的程控电源，其特征在于，所述输入滤波单元包括：第一二极管和多个第一电容；所述第一二极管的阳极作为输入滤波单元的输入端连接输入电压，其阴极连接稳压单元的输入端；所述第一二极管的阴极还分别通过多个第一电容接地。
4.根据权利要求2所述的程控电源，其特征在于，所述稳压单元包括：DC-DC稳压芯片、第二电容、电感和第二二极管；所述DC-DC稳压芯片的第七脚作为稳压单元的输入端连接输入滤波单元的输出端，其第一脚通过第二电容连接其第八脚，其第八脚连接第二二极管的阴极，其第四脚作为反馈端连接误差放大模块的输出端；所述第二二极管的阳极接地；所述电感的一端连接DC-DC稳压芯片的第八脚，另一端作为稳压单元的输出端连接输出滤波单元。
5.根据权利要求2所述的程控电源，其特征在于，所述输出滤波单元包括：第八电阻和多个第五电容；所述稳压单元的输出端分别通过多个第五电容接地；所述稳压单元的输出端还通过第八电阻接地。
6.根据权利要求4所述的程控电源，其特征在于，所述稳压模块还包括：第九电阻和第十电阻；所述DC-DC稳压芯片的第五脚通过第九电阻用于连接使能信号；所述DC-DC稳压芯片的第五脚还通过第十电阻接地。
7.根据权利要求4所述的程控电源，其特征在于，还包括：过压保护模块；所述稳压模块还包括：第十一电阻和场效应管；所述过压保护模块的输入端连接稳压模块的输出端；所述过压保护模块的输出端通过第十一电阻连接场效应管的栅极；所述场效应管的源极接地，其漏极连接DC-DC稳压芯片的使能端。
8.根据权利要求1所述的程控电源，其特征在于，所述误差放大模块包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容和第四电容；所述第一运算放大器的同相输入端依次通过第二电阻和第一电阻后作为误差放大模块的第一输入端连接稳压模块的输出端，其反向输入端依次通过第三电阻和第四电阻后接地；所述第三电容并联在第一电阻上；所述第二运算放大器的同相输入端连接第一运算放大器的输出端，其反向输入端通过第四电容接地，其反向输入端还通过第六电阻作为误差放大模块的第二输入端连接数模转换模块的输出端，其输出端通过第七电阻连接稳压模块的反馈端。
9.根据权利要求1所述的程控电源，其特征在于，还包括：第十二电阻和LED灯；所述稳压模块的输出端通过第十二电阻连接LED灯的阳极；所述LED灯的阴极接地。
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