專利名稱：一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源模塊，尤其涉及一種采用單片機(jī)，并自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的電源模塊。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，電子產(chǎn)品對(duì)電源電路的要求越來(lái)越嚴(yán)格，設(shè)備的小型化和低成本化使電源電路向輕、薄和智能化方向發(fā)展，電源電路是各種電子設(shè)備的重要電路。然而現(xiàn)有的產(chǎn)品技術(shù)中都有不足之處，大多數(shù)電源模塊的輸出電壓是固定的，或者輸出電流是固定的，但一些設(shè)備中要求電源電路隨著負(fù)載的情況或環(huán)境的情況不斷調(diào)整輸出電壓與電流；另一方面，有多種不同負(fù)載需要電源以不同方式改變電壓或電流。現(xiàn)有的電源電路難以滿足自動(dòng)調(diào)節(jié)的技術(shù)難題。為解決自動(dòng)調(diào)節(jié)問題，需要針對(duì)每一種負(fù)載的情況設(shè)計(jì)電路。對(duì)于不同的負(fù)載，每次都要根據(jù)負(fù)載的情況重新設(shè)計(jì)電路，增加硬件的開發(fā)周期，迫切需要一種電路能方便的適應(yīng)不同的負(fù)載，以縮短開發(fā)周期，減少開發(fā)成本。因此，需要克服以上技術(shù)缺陷，設(shè)計(jì)一種適應(yīng)不同負(fù)載的電路。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述技術(shù)缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的電源模塊。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該電源模塊包括調(diào)節(jié)電路、單片機(jī)供電電源、單片機(jī)、采樣電路以及外部控制單元，單片機(jī)供電電源與單片機(jī)電連接，采樣電路與單片機(jī)電連接，采樣電路與調(diào)節(jié)電路的輸出端電連接，外部控制單元與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與調(diào)節(jié)電路的控制端電連接。單片機(jī)選用AVR的單片機(jī)，調(diào)節(jié)電路包含TPS40000系列的集成塊。單片機(jī)供電電源給單片機(jī)供電。輸入電能經(jīng)由調(diào)節(jié)電路后得到輸出電壓與輸出電流，采樣電路從調(diào)節(jié)電路輸出端取得電壓信號(hào)或電流信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)外部控制單元采集環(huán)境信號(hào)、手工調(diào)節(jié)信號(hào)以及其他控制信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，反饋給調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路根據(jù)反饋信號(hào)，調(diào)節(jié)輸出電流和電壓。本實(shí)用新型的有益效果是該電源模塊能根據(jù)不同的負(fù)載，不同的環(huán)境情況，改變單片機(jī)參數(shù)，控制調(diào)節(jié)電路輸出的電壓與電流，克服了現(xiàn)階段電源只能恒壓或恒流工作的缺點(diǎn)；同時(shí)對(duì)于不同的負(fù)載大大地簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)，縮短了設(shè)計(jì)周期。

圖1為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)框圖，其中1、調(diào)節(jié)電路，2、單片機(jī)供電電源，3、單片機(jī)，4、外部控制單元，5、采樣電路。圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的控制電路原理圖。圖3為本實(shí)施例單片機(jī)供電電源原理圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。在圖1中，電能從左側(cè)輸入，右側(cè)輸出。該電源模塊包括調(diào)節(jié)電路、單片機(jī)供電電源、單片機(jī)、采樣電路以及外部控制單元。單片機(jī)供電電源與單片機(jī)電連接，采樣電路與單片機(jī)電連接，采樣電路與調(diào)節(jié)電路的輸出端電連接，外部控制單元與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與調(diào)節(jié)電路的控制端電連接。單片機(jī)供電電源給單片機(jī)供電。輸入電能經(jīng)由調(diào)節(jié)電路后得到輸出電壓與輸出電流，采樣電路從調(diào)節(jié)電路輸出端取得電壓信號(hào)和電流信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)外部控制單元采集環(huán)境信號(hào)、手工調(diào)節(jié)信號(hào)以及其他控制信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，反饋給調(diào)節(jié)電路，給調(diào)節(jié)電路提供精確的控制信號(hào)，從而對(duì)調(diào)節(jié)電路的工作過(guò)程進(jìn)行精確控制，使系統(tǒng)的性能得到提高。調(diào)壓電路根據(jù)反饋信號(hào)，調(diào)節(jié)輸出電流和電壓。在圖2所示實(shí)例中，調(diào)節(jié)電路由U1、功率MOSFET等構(gòu)成。Ul是TPS40304，是調(diào)節(jié)電路的核心，該芯片提供了各種可編程功能，包括軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)、過(guò)電流保護(hù)、環(huán)路補(bǔ)償，該芯片的2號(hào)引腳是軟啟動(dòng)編程引腳，連接到GND的電容CSS為軟啟動(dòng)提供時(shí)間延遲。相比傳統(tǒng)的普通的整流二極管，導(dǎo)通電阻低的MOSFET整流管壓降低，在低壓大電流場(chǎng)合，可以降低損耗，大大的提聞了電源的效率。單片機(jī)用U3表示，采用的是AVR單片機(jī)，AVR單片機(jī)具有多個(gè)AD接口，該單片機(jī)的VCC引腳接3V電壓V3V。采樣電路由U2、R3、R4、RR1和RR2構(gòu)成。U2是MAX9934電流檢測(cè)放大器，MAX9934的RS+和RS-引腳接在R3的兩端，該芯片的OUT引腳的輸出電流通過(guò)電阻R4產(chǎn)生輸出電壓，該輸出電壓與R3兩端的電壓成正比，反應(yīng)了負(fù)載電流，該電壓由AVR單片機(jī)采樣。從電阻RRl和RR2的中間取得電壓信號(hào)傳給AVR單片機(jī)的一個(gè)AD引腳，由單片機(jī)采樣，檢測(cè)輸出電壓。外部控制單元是由R5和R6構(gòu)成。AVR單片機(jī)的VCC引腳和GND中間聯(lián)接電阻R5和一個(gè)可調(diào)電阻R6，從R5和R6的中間引出一根線連接到AVR單片機(jī)的另一個(gè)AD引腳，這樣就可以使單片機(jī)采集手工調(diào)節(jié)信號(hào)。在圖3所示實(shí)例中，是該電源模塊的單片機(jī)供電電源。上述實(shí)例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型的創(chuàng)新構(gòu)思的前提下，還可以作出的若干的變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的電源模塊，其特征是該電源模塊包括調(diào)節(jié)電路、單片機(jī)供電電源、單片機(jī)、采樣電路以及外部控制單元，單片機(jī)供電電源與單片機(jī)電連接，采樣電路與單片機(jī)電連接，采樣電路與調(diào)節(jié)電路的輸出端電連接，外部控制單元與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與調(diào)節(jié)電路的控制端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的電源模塊，其特征是單片機(jī)選用AVR的單片機(jī)，調(diào)節(jié)電路包含TPS40000系列的集成塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的電源模塊。該電源模塊包括調(diào)節(jié)電路、單片機(jī)供電電源、單片機(jī)、采樣電路以及外部控制單元，單片機(jī)供電電源與單片機(jī)電連接，采樣電路與單片機(jī)電連接，采樣電路與調(diào)節(jié)電路的輸出端電連接，外部控制單元與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與調(diào)節(jié)電路的控制端電連接。本實(shí)用新型的有益效果是該電源模塊能根據(jù)不同的負(fù)載，不同的環(huán)境情況，改變單片機(jī)參數(shù)，控制調(diào)節(jié)電路輸出的電壓與電流，克服了現(xiàn)階段電源只能恒壓或恒流工作的缺點(diǎn)；同時(shí)對(duì)于不同的負(fù)載大大地簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)，縮短了設(shè)計(jì)周期。
文檔編號(hào)G05B19/05GK202870561SQ20122063301
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者朱向冰, 吳杰, 郝文良, 馬旭東, 陳瑾 申請(qǐng)人:安徽師范大學(xué)