一種供電裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可同時(shí)支持多個(gè)不同電源輸出要求的負(fù)載的供電裝置，其特征是它包括至少兩路供電電源，各路供電電源經(jīng)相應(yīng)的DC/DC模塊分別與各負(fù)載連接；各DC/DC模塊、負(fù)載分別經(jīng)相應(yīng)的電流采樣模塊、電壓采樣模塊與用于控制各DC/DC模塊的控制器連接；其中一路供電電源經(jīng)輔助電源與控制器連接；控制器連接鍵盤顯示模塊、各DC/DC模塊，本實(shí)用新型采用多路數(shù)控開關(guān)電源并聯(lián)的方式，可設(shè)控各路供電電源實(shí)現(xiàn)任意比功率輸出，即依據(jù)不同負(fù)載實(shí)現(xiàn)不同的輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控輸出電壓及功率比，輸出負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單，有很好的實(shí)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】—種供電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，許多的現(xiàn)代設(shè)備和系統(tǒng)需要多個(gè)獨(dú)立電源模塊供電，但由于這些獨(dú)立電源模塊如市電、蓄電池等的電壓、輸出功率及總電能都不相同，一般不允許各獨(dú)立電源模塊直接進(jìn)行并聯(lián)供電?，F(xiàn)主要采用均流技術(shù)以確保每個(gè)模塊分擔(dān)相同的負(fù)載電流的供電方案，然而，不同電源模塊在執(zhí)行供電任務(wù)時(shí)不能依據(jù)各獨(dú)立電源模塊能提供的總電能靈活配置輸出功率，且不能根據(jù)不同負(fù)載靈活調(diào)整輸出電壓，在實(shí)際的應(yīng)用中具有一定的局限性。
[0003]DC/DC模塊是指將一個(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓，也成為直流斬波器。這種技術(shù)具有加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的作用，并同時(shí)具有節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20-30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源)，同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。
[0004]Atmega64處理器是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，Atmega64的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)I MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。
[0005]PWM即脈沖寬度調(diào)制，是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種可同時(shí)支持多個(gè)不同電源輸出要求的負(fù)載的供電
>J-U ρ?α裝直。
[0007]本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種供電裝置，它包括至少兩路供電電源，各路供電電源經(jīng)相應(yīng)的DC/DC模塊分別與各負(fù)載連接；各DC/DC模塊、負(fù)載分別經(jīng)相應(yīng)的電流采樣模塊、電壓采樣模塊與用于控制各DC/DC模塊的控制器連接；其中一路供電電源經(jīng)輔助電源與控制器連接；控制器連接鍵盤顯示模塊、各DC/DC模塊。
[0008]本實(shí)用新型所述的DC/DC模塊由Buck-Boost電路組成，能根據(jù)負(fù)載輸出電壓和各獨(dú)立電源的實(shí)際電壓進(jìn)行直流升壓或降壓；所述的Buck-Boost電路為降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓大于或小于輸出電壓，輸出電壓與輸入電壓極性相反，通過(guò)電感傳輸。
[0009]本實(shí)用新型為了能準(zhǔn)確控制電源輸出，所述的控制器包括Atmega64處理器，Atmega64處理器內(nèi)置有PWM定時(shí)器模塊、ADC轉(zhuǎn)換器。
[0010]本實(shí)用新型所述的Atmega64處理器采用ATMEL公司的Atmega64 AVR處理器，它是先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)、高性能、低功耗的AVR 8位處理器，其Atmega64處理器內(nèi)置的2路8位的PWM定時(shí)和6路2到16位的PWM定時(shí)器，能滿足8路獨(dú)立電源的DC/DC控制；內(nèi)置的8路10位的ADC轉(zhuǎn)換器，能滿足7路獨(dú)立電源的電流采樣及I路負(fù)載電壓采樣的AD轉(zhuǎn)換。
[0011]本實(shí)用新型為了獲取準(zhǔn)確的電流輸出信號(hào)，所述的電流采樣模塊包括串聯(lián)在DC/DC模塊與負(fù)載之間的電流采樣電阻、輸入端連接于電流采樣電阻兩端的差分放大電路，差分放大電路的輸出端連接于控制器中Atmega64處理器內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換器；所述的差分放大電路的放大單元是運(yùn)算放大器LM358 ;差分放大電路將從電流采樣電阻兩端獲取的模擬電壓信號(hào)放大后輸出給ADC轉(zhuǎn)換器，ADC轉(zhuǎn)換器將放大后的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)，輸出給處理器進(jìn)行處理。
[0012]本實(shí)用新型為了獲取準(zhǔn)確的電壓信號(hào)，所述的電壓采樣模塊包括電壓采樣電阻，電壓采樣電阻與Atmega64處理器內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換器并聯(lián)，即電壓采樣電阻的兩端連接ADC轉(zhuǎn)換器兩端；所述的ADC轉(zhuǎn)換器將從電壓采樣電阻兩端獲取的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)，輸出給處理器處理。
[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，其采用多路數(shù)控開關(guān)電源并聯(lián)的方式，可設(shè)控各路供電電源實(shí)現(xiàn)任意比功率輸出，即依據(jù)不同負(fù)載實(shí)現(xiàn)不同的輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控輸出電壓及功率比，輸出負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單，有很好的實(shí)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]由圖1可知，一種供電裝置，它包括至少兩路供電電源，各路供電電源經(jīng)相應(yīng)的DC/DC模塊分別與各負(fù)載連接；各DC/DC模塊、負(fù)載分別經(jīng)相應(yīng)的電流采樣模塊、電壓采樣模塊與用于控制各DC/DC模塊的控制器連接；其中一路供電電源經(jīng)輔助電源與控制器連接；控制器連接鍵盤顯示模塊、各DC/DC模塊。
[0017]本實(shí)用新型所述的DC/DC模塊由Buck-Boost電路組成，能根據(jù)負(fù)載輸出電壓和各獨(dú)立電源的實(shí)際電壓進(jìn)行直流升壓或降壓；所述的Buck-Boost電路為降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓大于或小于輸出電壓，輸出電壓與輸入電壓極性相反，通過(guò)電感傳輸。
[0018]本實(shí)用新型為了能準(zhǔn)確控制電源輸出，所述的控制器包括Atmega64處理器，Atmega64處理器內(nèi)置有PWM定時(shí)器模塊、ADC轉(zhuǎn)換器。
[0019]本實(shí)用新型所述的Atmega64處理器采用ATMEL公司的Atmega64 AVR處理器,它是先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)、高性能、低功耗的AVR 8位處理器，其Atmega64處理器內(nèi)置的2路8位的PWM定時(shí)和6路2到16位的PWM定時(shí)器，能滿足8路獨(dú)立電源的DC/DC控制；內(nèi)置的8路10位的ADC轉(zhuǎn)換器，能滿足7路獨(dú)立電源的電流采樣及I路負(fù)載電壓采樣的AD轉(zhuǎn)換。
[0020]本實(shí)用新型為了獲取準(zhǔn)確的電流輸出信號(hào)，所述的電流采樣模塊包括串聯(lián)在DC/DC模塊與負(fù)載之間的電流采樣電阻、輸入端連接于電流采樣電阻兩端的差分放大電路，差分放大電路的輸出端連接于控制器中Atmega64處理器內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換器；所述的差分放大電路的放大單元是運(yùn)算放大器LM358 ;差分放大電路將從電流采樣電阻兩端獲取的模擬電壓信號(hào)放大后輸出給ADC轉(zhuǎn)換器，ADC轉(zhuǎn)換器將放大后的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)，輸出給處理器進(jìn)行處理。
[0021]本實(shí)用新型為了獲取準(zhǔn)確的電壓信號(hào)，所述的電壓采樣模塊包括電壓采樣電阻，電壓采樣電阻與Atmega64處理器內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換器并聯(lián)，即電壓采樣電阻的兩端連接ADC轉(zhuǎn)換器兩端；所述的ADC轉(zhuǎn)換器將從電壓采樣電阻兩端獲取的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)，輸出給處理器處理。
[0022]本實(shí)用新型工作時(shí)，各路供電電源經(jīng)相應(yīng)的DC/DC模塊的升壓或降壓以達(dá)到負(fù)載所需的電壓后，為負(fù)載供電；連接到其中一路供電電源的輔助電源為與其連接的控制器提供穩(wěn)定的工作電壓；電流采樣模塊將從DC/DC模塊采集到的電流信號(hào)送入控制器中的Atmega64處理器進(jìn)行處理，同時(shí)，電壓采樣模塊將從負(fù)載采集到的電壓信號(hào)送入控制器中Atmega64處理器進(jìn)行處理；Atmega64處理器將處理得到的數(shù)據(jù)反饋于鍵盤顯示模塊(中的顯示器上)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，此時(shí)，操作人員可根據(jù)顯示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(實(shí)際提供給負(fù)載的功率或電壓)進(jìn)行調(diào)整，即通過(guò)鍵盤顯示模塊(中的鍵盤)向Atmega64處理器輸入所需的設(shè)定值(設(shè)定輸出電壓、各供電電源輸出功率比或電流比)，Atmega64處理器對(duì)輸入的的設(shè)定值進(jìn)行處理，得到的實(shí)際所需的輸出電流、電壓顯示于鍵盤顯示模塊(中的顯示器上)，此時(shí)Atmega64處理器控制各PWM定時(shí)器模塊產(chǎn)生PWM信號(hào)的占空比，以控制相應(yīng)的DC/DC模塊，從而及時(shí)調(diào)整各路供電電源的實(shí)際輸出電流，達(dá)到數(shù)控輸出電壓和各路供電電源輸出功率比的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種供電裝置，其特征是它包括至少兩路供電電源，各路供電電源經(jīng)相應(yīng)的DC/DC模塊分別與各負(fù)載連接；各DC/DC模塊、負(fù)載分別經(jīng)相應(yīng)的電流采樣模塊、電壓采樣模塊與用于控制各DC/DC模塊的控制器連接；其中一路供電電源經(jīng)輔助電源與控制器連接；控制器連接鍵盤顯示模塊、各DC/DC模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種供電裝置，其特征是所述的控制器包括Atmega64處理器，Atmega64處理器內(nèi)置有PWM定時(shí)器模塊、ADC轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種供電裝置，其特征是所述的電流采樣模塊包括串聯(lián)在DC/DC模塊與負(fù)載之間的電流采樣電阻、輸入端連接于電流采樣電阻兩端的差分放大電路，差分放大電路的輸出端連接于控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種供電裝置，其特征是所述的電壓采樣模塊包括電壓采樣電阻，電壓采樣電阻與Atmega64處理器內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換器并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種供電裝置，其特征是所述的電壓采樣模塊包括電壓采樣電阻，電壓采樣電阻與Atmega64處理器內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換器并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H02M3/04GK203708104SQ201420056972
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】李穩(wěn)國(guó), 鄧曙光, 崔治, 姚騰 申請(qǐng)人:湖南城市學(xué)院