一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置，屬于開關(guān)電源領(lǐng)域，包括輸入端采樣模塊、開關(guān)電源變換器、溫度傳感器模塊、輸出端采樣模塊、處理器模塊、非易失存儲器模塊、獨立電源模塊和USB接口模塊；輸入端采樣模塊和輸出端采樣模塊的輸出端均與處理器模塊連接；開關(guān)電源變換器經(jīng)溫度傳感器模塊與處理器模塊連接；處理器模塊的輸出端與非易失存儲器模塊連接；獨立電源模塊輸出端與非易失存儲器模塊連接供電；非易失存儲器模塊輸出端與USB接口模塊連接；通過將開關(guān)電源變換器在工作過程中主要元器件的各項參數(shù)采集存儲在非易失存儲器中，實現(xiàn)開關(guān)電源變換器出現(xiàn)故障后的數(shù)據(jù)分析，便于找到故障原因。
【專利說明】
一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，具體的來說是涉及一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地進(jìn)步。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源裝置。但是，開關(guān)電源中開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)時，會產(chǎn)生尖峰干擾和諧波信號，雖然經(jīng)過整流濾波，輸出電壓和輸出電流中的紋波和噪聲仍然較大。這些噪聲會對后期數(shù)據(jù)處理造成很大的影響，從而影響開關(guān)電源控制系統(tǒng)的性能，導(dǎo)致電源裝置的電能質(zhì)量變差。如何在能夠保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時濾除這些噪聲顯得十分重要。
[0003]開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀主要是用于對開關(guān)電源變換器各參數(shù)的實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對其來說，就顯得更加重要了。運用傳統(tǒng)濾波算法數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，CPU運算量大，對快速采樣不利，而且無法對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，從而影響整個開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀所記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型需要解決的是現(xiàn)有無法實時采集開關(guān)電源變換器參數(shù)的問題，提供一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置。
[0005]本實用新型通過以下技術(shù)方案解決上述問題:
[0006]—種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置，包括輸入端采樣模塊、開關(guān)電源變換器、溫度傳感器模塊、輸出端采樣模塊、處理器模塊、非易失存儲器模塊、獨立電源模塊和USB接口模塊;輸入端采樣模塊和輸出端采樣模塊的輸出端均與處理器模塊連接;開關(guān)電源變換器經(jīng)溫度傳感器模塊與處理器模塊連接;處理器模塊的輸出端與非易失存儲器模塊連接;獨立電源模塊輸出端與非易失存儲器模塊連接供電；非易失存儲器模塊輸出端與USB接口模塊連接。
[0007]上述方案中，優(yōu)選的是輸入端采樣模塊包括第1A/D轉(zhuǎn)換器、第I差分放大電路、第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器、電容Cl和電阻Rl，所述電容Cl的一端連接電壓輸入端，該端同時連接電阻R1、第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器和第I差分放大電路的一端，所述電容Cl的另一端連接第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器的另一端并接地；電阻Rl的另一端連接開關(guān)電源變換器的輸入端，該端同時連接第I差分放大電路的另一端;所述第I差分放大電路、第I噪聲采樣電路和第I電壓傳感器的輸出端同時與第1A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接;第1A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器模塊的輸入端連接。
[0008]上述方案中，優(yōu)選的是輸出端采樣模塊包括第2A/D轉(zhuǎn)換器、第2差分放大電路、第2噪聲采樣電路、第2電壓傳感器、電容C2和電阻R2，所述電容C2的一端連接電壓輸出端，該端同時連接電阻R2、第2噪聲采樣電路、第2電壓傳感器和第2差分放大電路的一端;所述電容C2的另一端連接第2噪聲采樣電路和第2電壓傳感器的另一端并接地；電阻R2的另一端連接開關(guān)電源變換器的輸出端，該端同時連接第2差分放大電路另一輸入端;所述第2差分放大電路、第2噪聲采樣電路和第2電壓傳感器的輸出端同時與第2A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接;第2A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器模塊連接。
[0009]為了防止高電壓對非易失存儲器模塊的影響，上述方案中，優(yōu)選的是處理器模塊與非易失存儲器模塊為光耦隔離通信連接的方式。
[0010]為了能更好采集開關(guān)電源變換器中各器件的溫度，上述方案中，優(yōu)選的是溫度傳感器模塊至少包括2個溫度傳感器，溫度傳感器主要安裝在開關(guān)電源變換器的電感、MOS管、變壓器和整流二極管附近。
[0011 ]本實用新型的優(yōu)點與效果是:
[0012]1、通過數(shù)字化方法將工作時開關(guān)電源變換器中主要元器件的各項參數(shù)存儲在非易失存儲器中，實現(xiàn)開關(guān)電源變換器出現(xiàn)故障后的數(shù)據(jù)分析，便于找到故障原因，對產(chǎn)品作進(jìn)一步的改進(jìn)升級；
[0013]2、使用本實用新型專利裝置的開關(guān)電源變換器，可以提供大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘的接口，為大數(shù)據(jù)理論數(shù)據(jù)挖掘理論的研究工作提供顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；
[0014]3、本實用新型專利將使開關(guān)電源變換器更加智能化、數(shù)字化，為研究下一代更穩(wěn)定、更安全和更可靠的開關(guān)電源變換器提供堅實基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的總體裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]—種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置，如圖1所示，包括輸入端采樣模塊、開關(guān)電源變換器、溫度傳感器模塊、輸出端采樣模塊、處理器模塊、非易失存儲器模塊、獨立電源模塊和USB接口模塊；
[0018]輸入端采樣模塊和輸出端采樣模塊的輸出端均與處理器模塊連接;開關(guān)電源變換器經(jīng)溫度傳感器模塊與處理器模塊連接;處理器模塊的輸出端與非易失存儲器模塊連接；獨立電源模塊輸出端與非易失存儲器模塊連接供電；非易失存儲器模塊輸出端與USB接口模塊連接。
[0019]輸入端采樣模塊包括第1A/D轉(zhuǎn)換器、第I差分放大電路、第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器、電容Cl和電阻Rl，所述電容Cl的一端連接電壓輸入端，該端同時連接電阻R1、第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器和第I差分放大電路的一端，所述電容Cl的另一端連接第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器的另一端并接地;電阻Rl的另一端連接開關(guān)電源變換器的輸入端，該端同時連接第I差分放大電路的另一端;所述第I差分放大電路、第I噪聲采樣電路和第I電壓傳感器的輸出端同時與第1A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接;第1A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器模塊的輸入端連接。
[0020]輸出端采樣模塊包括第2A/D轉(zhuǎn)換器、第2差分放大電路、第2噪聲采樣電路、第2電壓傳感器、電容C2和電阻R2，所述電容C2的一端連接電壓輸出端，該端同時連接電阻R2、第2噪聲采樣電路、第2電壓傳感器和第2差分放大電路的一端;所述電容C2的另一端連接第2噪聲采樣電路和第2電壓傳感器的另一端并接地；電阻R2的另一端連接開關(guān)電源變換器的輸出端，該端同時連接第2差分放大電路另一輸入端;所述第2差分放大電路、第2噪聲采樣電路和第2電壓傳感器的輸出端同時與第2A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接;第2A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器模塊連接。
[0021]處理器模塊與非易失存儲器模塊為光耦隔離通信連接的方式，光耦隔離就是采用光親合器進(jìn)行隔離。光親合器的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于把發(fā)光二極管和光敏三極管封裝在一起。光親隔離電路使被隔離的兩部分電路之間沒有電的直接連接，主要是防止因有電的連接而引起的干擾。
[0022]溫度傳感器模塊至少包括2個溫度傳感器，溫度傳感器主要安裝在開關(guān)電源變換器的電感、MOS管、變壓器和整流二極管附近，可以更好采集各個器件的溫度。
[0023]輸入端采樣模塊、溫度傳感器模塊、輸出端采樣模塊實時采集開關(guān)電源變換器的輸入電壓電流、電感、MOS管、變壓器和整流二極管的溫度和輸出電壓電流，并把采集的數(shù)據(jù)傳給處理器模塊，由處理器模塊進(jìn)一步傳給非易失存儲器模塊進(jìn)一步存儲，處理器模塊與非易失存儲器模塊為光耦隔離通信連接的方式，從而使數(shù)據(jù)傳輸更加安全，防止高電壓電流干擾。當(dāng)開關(guān)電源變換器出現(xiàn)故障時，用戶通過USB接口模塊拷出具體的采集數(shù)據(jù)，通過分析可以很快的找出開關(guān)電源變換器出現(xiàn)故障的具體位置，可以更好進(jìn)行維修。
[0024]以上已對本實用新型創(chuàng)造的較佳實施例進(jìn)行了具體說明，但本實用新型并不限于實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型創(chuàng)造精神的前提下還可以作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置，其特征在于:包括輸入端采樣模塊、開關(guān)電源變換器、溫度傳感器模塊、輸出端采樣模塊、處理器模塊、非易失存儲器模塊、獨立電源模塊和USB接口模塊； 輸入端采樣模塊和輸出端采樣模塊的輸出端均與處理器模塊連接;開關(guān)電源變換器經(jīng)溫度傳感器模塊與處理器模塊連接;處理器模塊的輸出端與非易失存儲器模塊連接;獨立電源模塊輸出端與非易失存儲器模塊連接供電；非易失存儲器模塊輸出端與USB接口模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置，其特征在于:所述輸入端采樣模塊包括第1A/D轉(zhuǎn)換器、第I差分放大電路、第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器、電容CI和電阻Rl，所述電容CI的一端連接電壓輸入端，該端同時連接電阻R1、第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器和第I差分放大電路的一端，所述電容Cl的另一端連接第I噪聲采樣電路、第I電壓傳感器的另一端并接地;電阻Rl的另一端連接開關(guān)電源變換器的輸入端，該端同時連接第I差分放大電路的另一端;所述第I差分放大電路、第I噪聲采樣電路和第I電壓傳感器的輸出端同時與第1A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接;第1A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器模塊的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置，其特征在于:所述輸出端采樣模塊包括第2A/D轉(zhuǎn)換器、第2差分放大電路、第2噪聲采樣電路、第2電壓傳感器、電容C2和電阻R2，所述電容C2的一端連接電壓輸出端，該端同時連接電阻R2、第2噪聲采樣電路、第2電壓傳感器和第2差分放大電路的一端;所述電容C2的另一端連接第2噪聲采樣電路和第2電壓傳感器的另一端并接地;電阻R2的另一端連接開關(guān)電源變換器的輸出端，該端同時連接第2差分放大電路另一輸入端;所述第2差分放大電路、第2噪聲采樣電路和第2電壓傳感器的輸出端同時與第2A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接;第2A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置，其特征在于:所述處理器模塊與非易失存儲器模塊為光耦隔離通信連接的方式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)電源變換器參數(shù)記錄儀裝置，其特征在于:所述溫度傳感器模塊至少包括2個溫度傳感器，溫度傳感器主要安裝在開關(guān)電源變換器的電感、MOS管、變壓器和整流二極管附近。
【文檔編號】G01D15/00GK205580494SQ201620268492
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】張盛明, 廖志賢, 唐曉虎, 劉世仁, 黃國現(xiàn), 李秋, 謝庚志
【申請人】廣西師范大學(xué)