一種通用數(shù)控電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通用數(shù)控電源，其特征在于：包括AD9883模塊，AD9883模塊連接兩級運(yùn)放電路，兩級運(yùn)放電路輸出端連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端連接至恒流模塊；MCU同時(shí)連接至AD9883模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換器；功率放大模塊連接至恒流模塊與功率放大模塊切換電路，同時(shí)恒流模塊與功率放大模塊切換電路連接至恒流模塊；穩(wěn)壓源、兩級運(yùn)放電路同時(shí)連接至穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路；穩(wěn)壓源、恒流模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器同時(shí)連接至可控電壓輸出電路。本發(fā)明能夠提供實(shí)驗(yàn)課程所需的各種電壓電流源。
【專利說明】
一種通用數(shù)控電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種通用數(shù)控電源，用于高校實(shí)驗(yàn)與科研的跨學(xué)科綜合性實(shí)驗(yàn)平臺，屬于電源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)高校開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程所用的實(shí)驗(yàn)儀器種類繁多。同樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由于使用不同教儀廠家的產(chǎn)品使得實(shí)驗(yàn)方法與步驟各不相同，目前為實(shí)驗(yàn)提供的電源也需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同而人工設(shè)定，或使不同的電源，給實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)一化設(shè)置了障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通用數(shù)控電源，其能夠提供實(shí)驗(yàn)課程所需的各種電壓電流源，而且可以自動(dòng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改變電源參數(shù)無需人工設(shè)定。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種通用數(shù)控電源，包括AD9883模塊，AD9883模塊連接兩級運(yùn)放電路，兩級運(yùn)放電路輸出端連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端連接至恒流模塊;MCU同時(shí)連接至AD9883模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換器;功率放大模塊連接至恒流模塊與功率放大模塊切換電路，同時(shí)恒流模塊與功率放大模塊切換電路連接至恒流模塊;穩(wěn)壓源、兩級運(yùn)放電路同時(shí)連接至穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路;穩(wěn)壓源、恒流模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器同時(shí)連接至可控電壓輸出電路。
[0005]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:本發(fā)明的通用數(shù)控電源不僅可以提供實(shí)驗(yàn)所需的各種電壓電流源，而且可以自動(dòng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改變電源參數(shù)無需人工設(shè)定。通過USB接口接受電壓源、恒流源的頻率、幅度信息，采用集成信號源產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)所需的正弦波、三角波、方波信號并控制信號頻率。通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成輸出信號的幅度調(diào)整電路最大可達(dá)到二十四位的分辨率。通過功放器件的并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)較大的輸出功率，空間允許的情況下理論上可以無限擴(kuò)充輸出功率。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明中通用數(shù)控電源的工作原理圖；
圖2為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的AD9833模塊的電路圖；
圖3為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中兩級運(yùn)放電路的電路圖；
圖4為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的穩(wěn)壓源的電路圖；
圖5為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路的電路圖；
圖6為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的LTC1590模塊的電路圖；
圖7為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的LTC1590模塊的雙極性輸出電路的電路圖；
圖8為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的乘法器LTC1590模塊的輸出電路二的電路圖；
圖9為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的功率放大模塊LM1875模塊前級的電路圖；
圖10為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的恒流模塊電路圖； 圖11為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的功率放大模塊LM1875模塊的電路圖；
圖12為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的恒流模塊與功率放大模塊切換電路的電路圖；
圖13為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的可控電壓輸出電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0008]本發(fā)明的通用數(shù)控電源:
如圖1所示，本發(fā)明中通用數(shù)控電源包括AD9883模塊，AD9883模塊連接兩級運(yùn)放電路，兩級運(yùn)放電路輸出端連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端連接至恒流模塊;MCU同時(shí)連接至AD9883模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換器;功率放大模塊連接至恒流模塊與功率放大模塊切換電路，同時(shí)恒流模塊與功率放大模塊切換電路連接至恒流模塊;穩(wěn)壓源、兩級運(yùn)放電路同時(shí)連接至穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路;穩(wěn)壓源、恒流模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器同時(shí)連接至可控電壓輸出電路。
[0009]如圖2所示，AD9883模塊的引腳8接收M⑶串行指令，AD9883模塊的引腳10連接至兩級運(yùn)放電路。
[0010]如圖3所示，兩級運(yùn)放電路包括運(yùn)放一和運(yùn)放二，運(yùn)放一的輸入端來自AD9883模塊的輸出，運(yùn)放二的輸出連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，作為數(shù)模轉(zhuǎn)換器的參考電壓。
[0011]如圖4所示，穩(wěn)壓源為LT1236-10芯片，LT1236-10芯片的輸出連接至穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路。
[0012 ]如圖5所不，穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路;切換電路包括光電親合器一，光電親合器一的引腳3連接三極管一的基極，三極管一的集電極連接繼電器一，繼電器一的引腳2和引腳7連接至穩(wěn)壓源LT1236-10芯片的引腳5;繼電器一的引腳3和引腳6連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器LTC1590芯片的參考電壓引腳9，繼電器一的引腳4和引腳5共同連接至兩級運(yùn)放電路的運(yùn)放二 OPlA的輸出腳I端，繼電器一完成LTCl 590的參考電壓在信號源及參考電壓間的切換。
[0013]圖6中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括LTC1590芯片以及圖7、圖8中的雙級性輸出電路一和輸出電路二，LTC1590芯片的引腳11接收MCU的串行指令，改變輸出電壓信號的幅度，此為廣義上的數(shù)控增益調(diào)整。
[0014]在雙級性輸出電路一中，包括兩級運(yùn)放，LTC1590芯片的引腳RFBA、引腳OUTlA分別連接至運(yùn)放三OPlB的引腳7和引腳6，LTC1590芯片的引腳VREFA串聯(lián)連接第六電阻R6后連接至運(yùn)放四0P3A的引腳2，第六電阻R6串聯(lián)連接第七電阻R7后連接至運(yùn)放四的引腳I，同時(shí)LTC1590芯片的引腳VREF B連接至運(yùn)放四的引腳I;運(yùn)放三的引腳7串聯(lián)連接第八電阻R8后連接至運(yùn)放四的引腳2。
[0015]在輸出電路二中，運(yùn)放五0P3B的引腳6連接到LTC1590芯片的引腳0UT1B，運(yùn)放五的引腳7連接至LTC1590芯片的引腳RFBB，LTC1590芯片的引腳OUTlB與引腳RFBB之間連接第十五電容C15。
[0016]如圖9，在功率放大模塊LM1875模塊前級的電路圖中，包括運(yùn)放六0P4A，運(yùn)放六的引腳I連接至功率放大模塊LM1875的輸入端，運(yùn)放六的引腳3連接至LTC1590芯片的引腳RFBB0
[0017]圖10為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的恒流模塊電路圖；恒流模塊選用KC24H電源模塊。
[0018]圖12為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的恒流模塊與功率放大模塊切換電路的電路圖；切換電路包括光電耦合器二，光電耦合器二的弓I腳3連接三極管二的基極，三極管二的集電極連接繼電器二，繼電器二的引腳4和引腳5連接至恒流模塊KC24H的輸出端。繼電器二的引腳3和引腳6連接至連接器的引腳I，繼電器二的引腳7和引腳2連接至功率放大模塊LM1875的輸出端。
[0019]圖13為本發(fā)明中通用數(shù)控電源中的可控電壓輸出電路的電路圖；包括運(yùn)放七0P4B，運(yùn)放七引腳6串聯(lián)第二^^一電阻R21后連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器LTC1590的引腳RFBB，運(yùn)放七引腳5串聯(lián)第二十四電阻R24后連接至穩(wěn)壓源LT1236-10的輸出端，運(yùn)放七引腳5串聯(lián)電阻R23后連接至恒流模塊。
[0020]本發(fā)明中，通用數(shù)控電源不僅可以提供實(shí)驗(yàn)所需的各種電壓電流源，而且可以自動(dòng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改變電源參數(shù)無需人工設(shè)定。通過USB接口接受電壓源、恒流源的頻率、幅度信息，采用集成信號源產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)所需的正弦波、三角波、方波信號并控制信號頻率。通過構(gòu)成輸出信號的幅度調(diào)整電路最大可達(dá)到二十四位的分辨率。
[0021]通過功放器件的并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)較大的輸出功率，空間允許的情況下理論上可以無限擴(kuò)充輸出功率。具有輸出保護(hù)功能，防止短路及接錯(cuò)線路造成器件損壞。
[0022]AD9883模塊接收M⑶串行指令用來產(chǎn)生正弦波、三角波、方波信號，經(jīng)兩級放大，信號統(tǒng)一為正負(fù)1V峰值后作為LTC1590數(shù)模轉(zhuǎn)換器的參考電壓，數(shù)模轉(zhuǎn)換器LTC1590接收M⑶的串行指令，改變參考電壓信號的幅度，此為廣義上的數(shù)控增益調(diào)整。數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出也接到恒流模塊，對電流輸出進(jìn)行調(diào)整。MCU通過光耦隔離后控制繼電器以實(shí)現(xiàn)電壓源與電流源輸出的切換。MCU的控制信號是通過USB接口由數(shù)據(jù)采集器發(fā)出。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通用數(shù)控電源，其特征在于:包括AD9883模塊，AD9883模塊連接兩級運(yùn)放電路，兩級運(yùn)放電路輸出端連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端連接至恒流模塊;MCU同時(shí)連接至AD9883模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換器;功率放大模塊連接至恒流模塊與功率放大模塊切換電路，同時(shí)恒流模塊與功率放大模塊切換電路連接至恒流模塊;穩(wěn)壓源、兩級運(yùn)放電路同時(shí)連接至穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路;穩(wěn)壓源、恒流模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器同時(shí)連接至可控電壓輸出電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:穩(wěn)壓源為LT1236-10芯片，LT1236-10芯片的輸出連接至穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:穩(wěn)壓源與運(yùn)放電路切換電路包括光電親合器一，光電親合器一的弓I腳3連接三極管一的基極，三極管一的集電極連接繼電器一，繼電器一的引腳2和引腳7連接至穩(wěn)壓源LT1236-10芯片的引腳5;繼電器一的引腳3和引腳6連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器LTC1590芯片的引腳9，繼電器一的引腳4和引腳5共同連接至兩級運(yùn)放電路的運(yùn)放二 OPlA的輸出腳I端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括LTC1590芯片以及雙級性輸出電路一、輸出電路二，LTCl 590芯片的引腳11接收MCU的串行指令，改變參考電壓信號的幅度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:在雙級性輸出電路一中，包括兩級運(yùn)放，LTC1590芯片的引腳RFBA、引腳OUTlA分別連接至運(yùn)放三的引腳7和引腳6，LTC1590芯片的引腳VREFA串聯(lián)連接第六電阻R6后連接至運(yùn)放四的引腳2，第六電阻R6串聯(lián)連接第七電阻R7后連接至運(yùn)放四的引腳1，同時(shí)LTC1590芯片的引腳VREF B連接至運(yùn)放四的引腳I;運(yùn)放三的引腳7串聯(lián)連接第八電阻R8后連接至運(yùn)放四的引腳2。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:在輸出電路二中，運(yùn)放五的引腳6連接到LTC1590芯片的引腳OUTlB，運(yùn)放五的引腳7連接至LTC1590芯片的引腳RFBB，LTC1590芯片的引腳OUTlB與引腳RFBB之間連接第十五電容C15。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:功率放大模塊包括LM1875模塊和LM1875模塊的前級電路，LM1875模塊的前級電路包括運(yùn)放六，運(yùn)放六的引腳I連接至功率放大模塊LM1875的輸入端，運(yùn)放六的引腳3連接至LTC1590芯片的引腳RFBB。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:恒流模塊為KC24H電源模塊。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:恒流模塊與功率放大模塊切換電路的電路圖；切換電路包括光電耦合器二，光電耦合器二的弓I腳3連接三極管二的基極，三極管二的集電極連接繼電器二，繼電器二的引腳4和引腳5連接至恒流模塊KC24H的輸出端；繼電器二的引腳3和引腳6連接至連接器的引腳I，繼電器二的引腳7和引腳2連接至功率放大模塊LM1875的輸出端。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用數(shù)控電源，其特征在于:可控電壓輸出電路的電路圖；包括運(yùn)放七，運(yùn)放七引腳6串聯(lián)第二^^一電阻R21后連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器LTC1590的引腳RFBB，運(yùn)放七引腳5串聯(lián)第二十四電阻R24后連接至穩(wěn)壓源LT1236-10的輸出端，運(yùn)放七引腳5串聯(lián)電阻R23后連接至恒流模塊。
【文檔編號】G05B19/042GK106054714SQ201610476006
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】盧帥, 周紅兵, 顧晨光
【申請人】南京恒立達(dá)光電有限公司