[发明专利]数控开关稳压电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源，尤其是一种数控开关稳压电源。

背景技术

稳压电源是常用的电子设备，能保证电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。

现有的常规的数控开关稳压电源，一般采用控制数控电位器改变电阻来改变输出电压的方式，如图1所示，为现有的数控开关稳压电源，市电通过滤波整流电路后得到波动较大的直流电，电压变换电路将高压直流电转换为期望得到的直流电压对直流负载供电，可通过按键显示等对输出电压进行预设，单片机将输出电压运算为反馈电阻值从而输出控制点好控制数字电位器电阻值改变为计算值，进而改变控制电路反馈端电压，控制电路将反馈电压与基准电压进行比较，改变PWM波形的占空比，完成输出电压的调整，其中光耦隔离实现了电路输入/输出端隔离，使输出端对地较低电位从而保证输出直流电压负极对人体安全。

上述这种数控开关电源，数控电位器电路简单但是容易损坏，PWM控制受限于单片机工作速度，电路响应过慢，如果采用高速器件则会导致成本上升；交流-直流的转换需要运算放大器对输入输出电压进行调节，由此会带来不必要的噪声和误差，以及成本的上升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电路结构简单，可靠，变换效率高的数控开关稳压电源。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种数控开关稳压电源，包括降压电路，两端分别连接所述降压电路的输出端和负载的LC滤波器，其特征在于，还包括用于反馈的电阻网络、DAC和调节所述DAC的输出端电压的微控制单元，所述电阻网络内的三端分别连接到所述LC滤波器的输出电压端、所述降压电路的带有反馈端的可调输出降压电源芯片内的通用误差放大器反向节点和所述DAC的输出端从而构成反馈网络。

所述电阻网络包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻一端接地，另一端连接到所述可调输出降压电源芯片内的通用误差放大器反向节点；所述第二电阻一端连接到所述可调输出降压电源芯片内的通用误差放大器反向节点，另一端连接到所述DAC的输出端；所述第三电阻一端连接到所述可调输出降压电源芯片内的通用误差放大器反向节点，另一端连接到所述LC滤波器的输出电压端，所述DAC的输出端电压高于所述通用误差放大器反向节点电压，微控制单元的控制信号以误差信号的方式进入到降压电路，电路响应快且稳定。

所述微控制单元采用Arduino平台，由于Arduino平台的高度开放性，可以降低软件开发周期，降低成本。

还包括人机交互界面，所述人机交互界面包括对所述微控制单元输入指令的4×3的矩阵键盘和显示电压的LCD，所述矩阵键盘上设置有十个数字按键和两个步进按键，从而通过按键输入设置预置电压，并且可在LCD上显示预置电压与实时电压。

作为整流滤波电路的所述LC滤波器，包括滤波电容和电感，所述滤波电容的一端连接到所述降压电路的芯片的启动引脚，另一端连接到所述电感的一端，所述电感的另一端为所述输出电压端。

优选的，所述电感为由坡莫合金制作的高频罐装一体化贴片电感，所述滤波电容为小容量并联的超低内阻的贴片钽电容，可以减小输出电压波纹。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用电阻网络代替运算放大器，微控制单元不参与电路的反馈，它的控制信号只是以误差信号的方式进入主降压电路，而且数控调压方式利用了DAC控制变压芯片，这样更利于电路的稳定；采用基于开源硬件平台Arduino为微控制核心的微控制单元，使得整个开关电源电路简单、可靠、变换效率高。

附图说明

图1为现有技术的稳压电源系统框图；

图2为本发明的稳压电源系统框图；

图3为本发明的降压电路图；

图4为本发明的电阻网络电路图；

图5为本发明的稳压电源控制流程图；

图6为本发明的电源满载输出电压波纹图；

图7为本发明的稳压电源效率与负载电流之间的曲线关系图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。