[发明专利]一种多通道数字电源

说明书

本发明公开了一种多通道数字电源，包含主控制器，用户交互的按键控制电路、OLED显示电路，STM32F334控制最小系统板，BUCK/BOOST硬件电路，ADC采样电路，驱动电路以及防反接电路，采用主从式处理器架构，具有多路双向输入输出口和多路单向输出口，接口丰富，通过主控制器进行参数设定，传输给控制最小系统板，达到控制输出的效果，控制最小系统板将系统参数如电压电流等返回给主控板，主控板通过OLED进行显示；对于支持SMBUS协议的锂电池，可实现充放电功能的自适应；硬件具备串行通讯总线接口，可与电脑进行通讯，上位机显示和控制数字电源。

技术领域

本发明属于供电设备领域，尤其涉及一种采用主从式处理器架构的多通道数字电源。

背景技术

近年来，随着人们对电子设备的依赖性日益增强，对设备的续航时间提出越来越高的要求，因此一种集充电-供电功能于一体的电子产品——移动电源应运而生。从现有的资料来看，有些文献中采用两个单向DC/DC变换器反向并联的结构以纯硬件电路的方式实现充电与供电的功能，由于其能量的流向固定并不具备可逆性，因此显著增加了系统元器件的数量并降低功能密度。而在有些文献中提出了以处理器和电源管理芯片协同工作的方式进行电池充放电状态管理的方案，虽然这样增加了系统的集成度，但输出功率较小，随着目前电池单体容量的提升，快速充电、提高充电功率成为趋势，该技术方案显然不适用。另外也有一些文献资料提出采用电源管理芯片将双向变换器的控制逻辑固化于芯片中，但是无法实现不同档位的电压输出和更大的充电电流。数字开关电源具有高效性、高适应性以及灵活的交互功能，可对其应用的系统进行监控，并实时处理电源参数，能满足任何复杂的电源要求，外围电路精简，具有灵活多变的设计方案，简化了硬件开发过程。现有技术中，数字电源有两种双向BUCK/BOOST的拓扑结构：第一种双向BUCK/BOOST的拓扑结构有正向降压和反向升压两种工作模式，即在一个方向上只能降压或升压，但就使用而言不能满足比较宽的电压需求范围；第二种双向BUCK/BOOST的拓扑结构则在同一方向上既能实现升压，又能实现降压，但是该方案的输入输出口单一，不能满足供电需求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多通道数字电源，采用主从式处理器架构，具有多路双向输入输出口和多路单向输出口，接口丰富，主控制器进行参数设定后传输给控制最小系统板，实现输出的控制；对于支持SMBUS协议的锂电池，还可实现充放电功能的自适应；硬件具备串行通讯总线接口，可与电脑进行通讯，上位机显示和控制数字电源。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多通道数字电源，其特征在于，包括：

作为控制核心的主控制器；

作为执行机构的控制最小系统板；

用于控制电池充放电过程的双向DC-DC变换电路，所述双向DC-DC变换电路为BUCK-BOOST电路；

用于驱动双向DC-DC变换电路的驱动电路；

用于采集输入电压、输出电压、输出电流的信号并将采集的信号进行运算控制、恒压恒流输出的ADC采样电路；

用于为系统供电的辅助电源电路；

用于与用户交互的设定输出口电压和电流值的按键电路；

用于显示工作状态、输出电压、输出电流参数信息的显示电路，显示电路连接OLED屏；