一種基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子技術(shù)，具體是一種基于Vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置，也稱電源供應(yīng)器，它提供計(jì)算機(jī)中所有部件所需要的電能。電源功率的大小，電流和電壓是否穩(wěn)定，將直接影響計(jì)算機(jī)的工作性能和使用壽命。電源種類繁多，主要分為:開(kāi)關(guān)電源、逆變電源、交流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源、DC/DC電源、通信電源、模塊電源、變頻電源、UPS電源、EPS應(yīng)急電源、凈化電源、PC電源、整流電源、定制電源、加熱電源、焊接電源/電弧電源、電鍍電源、網(wǎng)絡(luò)電源、電力操作電源、適配器電源、線性電源、電源控制器/驅(qū)動(dòng)器、功率電源、其他普通電源、逆變電源、參數(shù)電源、調(diào)壓電源、變壓器電源。
[0003 ]目前，市場(chǎng)上主流的電源是VICOR公司生產(chǎn)的各種型號(hào)的電源。傳統(tǒng)的V i cor模塊調(diào)壓電路采用模擬電位計(jì)方式，存在非隔離以及無(wú)法遠(yuǎn)程精確控制的問(wèn)題。由于模擬電位計(jì)與主電路之間沒(méi)有電氣隔離，容易導(dǎo)致Vicor模塊受到模擬量干擾，造成核心功率器件Vicor模塊損壞，穩(wěn)定性和可靠性不足。在需要遠(yuǎn)程遙控Vicor模塊輸出電壓的應(yīng)用中，模擬量調(diào)節(jié)方式更是難以滿足，即使采用簡(jiǎn)單的DAC調(diào)節(jié)也難以做到Vicor模塊輸出電壓的精確控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于解決上述不足，提供一種基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，包括Vi cor模塊，還包括ADC采樣模塊，DAC調(diào)節(jié)模塊，M⑶單元;所述ADC采樣模塊與M⑶單元電連接，DAC調(diào)節(jié)模塊設(shè)置于MCU單元與Vicor模塊之間；
[0005]所述ADC采樣模塊用于采集VICOR模塊輸出電壓的電壓值，并將電壓值進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)化，然后傳輸?shù)組UC單元；
[0006]所述DAC調(diào)節(jié)模塊，用于接收MCU單元發(fā)出的調(diào)節(jié)VI⑶R模塊輸出電壓的調(diào)節(jié)信息，并對(duì)VICOR模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0007]所述MCU單元，用于接收ADC采樣模塊采集VICOR模塊輸出電壓的電壓值，并與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，然后控制DAC調(diào)節(jié)模塊對(duì)VICOR模塊輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0008]所述M⑶單元與DAC調(diào)節(jié)模塊之間還設(shè)置有PI調(diào)節(jié)器。
[0009]所述PI調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)電流。
[0010]所述PI調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)電壓。
[0011 ]所述M⑶單元設(shè)置有輸入端口，用于連接輸入設(shè)備。
[0012]所述輸入設(shè)備為鍵盤(pán)。
[0013]所述輸入端口為RS485。
[0014]所述M⑶單元連接有通信單元，用于計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)端控制器進(jìn)行通信。
[0015]所述通信單元為為基于CAN通信協(xié)議的通信單元。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型提供這種基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，解決了現(xiàn)有Vicor模塊調(diào)壓電路采用模擬電位計(jì)方式，存在非隔離以及無(wú)法遠(yuǎn)程精確控制的問(wèn)題，具有配置方便，適用性能強(qiáng)，可以針對(duì)不同的Vicor模塊型號(hào)以及特定的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍，僅需要更改預(yù)負(fù)載電路的兩個(gè)電阻值以及PI參數(shù)，當(dāng)調(diào)壓范圍比較小時(shí)，還可以省去預(yù)負(fù)載電路;消除了模擬電位計(jì)與主電路之間沒(méi)有電氣隔離，容易導(dǎo)致Vicor模塊受到模擬量干擾，造成核心功率器件Vicor模塊損壞，穩(wěn)定性和可靠性不足的隱患；可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控Vi cor模塊輸出電壓，改變了模擬量調(diào)節(jié)方式難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制Vi cor模塊輸出電壓的現(xiàn)狀;同時(shí)，還可以應(yīng)用在任何具有電壓調(diào)節(jié)功能的DC/DC和AC/DC模塊。
[0017]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】

[0018]圖1是該基于Vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源的模塊連接示意圖。
[0019]圖2是該基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源的PI調(diào)節(jié)器環(huán)路示意圖。
[0020]圖3是該基于Vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源的預(yù)負(fù)載電路示意圖。
[0021 ]圖4為DAC調(diào)節(jié)模塊電路示意圖。
[0022]圖5為通信電路。
[0023]圖6為M⑶單元電路連接示意圖。
[0024]圖7為電流采樣電路圖。
[0025]圖8為電壓采樣電路圖。
[0026]圖9為鍵盤(pán)輸入電路。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有的Vicor模塊調(diào)壓電路采用模擬電位計(jì)方式，存在非隔離以及無(wú)法遠(yuǎn)程精確控制的問(wèn)題。
[0028]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的:
[0029]實(shí)施例1:
[0030]現(xiàn)有模擬電位計(jì)與主電路之間沒(méi)有電氣隔離，容易導(dǎo)致Vicor模塊受到模擬量干擾，造成核心功率器件Vicor模塊損壞，穩(wěn)定性和可靠性不足。在需要遠(yuǎn)程遙控Vicor模塊輸出電壓的應(yīng)用中，模擬量調(diào)節(jié)方式更是難以滿足，即使采用簡(jiǎn)單的DAC調(diào)節(jié)也難以做到V i cor模塊輸出電壓的精確控制的問(wèn)題。
[0031]為了解決模擬電位計(jì)調(diào)節(jié)電壓存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種如圖1所示的基于vi cor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，包括Vicor模塊，還包括ADC采樣模塊，DAC調(diào)節(jié)模塊，MCU單元;所述ADC采樣模塊與MCU單元電連接，DAC調(diào)節(jié)模塊設(shè)置于M⑶單元與Vi cor模塊之間;ADC采樣模塊用于采集VICOR模塊輸出電壓的電壓值，并將電壓值進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)化，然后傳輸?shù)組UC單元;DAC調(diào)節(jié)模塊，用于接收MCU單元發(fā)出的調(diào)節(jié)VICOR模塊輸出電壓的調(diào)節(jié)信息，并對(duì)VICOR模塊進(jìn)行調(diào)節(jié);MCU單元，用于接收ADC采樣模塊采集VICOR模塊輸出電壓的電壓值，并與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，然后控制DAC調(diào)節(jié)模塊對(duì)VICOR模塊輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0032]上述單元模塊中，圖4為DAC調(diào)節(jié)模塊電路示意圖，圖6為M⑶單元電路連接示意圖。
[0033]為了使輸出電壓能夠?qū)挿秶M(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)保證最小的損耗，圖1中的預(yù)負(fù)載電路分為兩級(jí)，當(dāng)調(diào)節(jié)電壓小于第一個(gè)電壓點(diǎn)(如20V)時(shí)，打開(kāi)第一級(jí)Mosfet，當(dāng)調(diào)節(jié)電壓小于第二個(gè)電壓點(diǎn)(如10V)時(shí)，再打開(kāi)第二級(jí)Mosfet，如圖3所示。
[0034]該基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，解決了現(xiàn)有Vicor模塊調(diào)壓電路采用模擬電位計(jì)方式，存在非隔離以及無(wú)法遠(yuǎn)程精確控制的問(wèn)題，具有配置方便，適用性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0035]實(shí)施例2:
[0036]為了能夠使得該基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，能夠?qū)ICOR模塊實(shí)現(xiàn)更為精確的控制，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述M⑶單元與DAC調(diào)節(jié)模塊之間還設(shè)置有PI調(diào)節(jié)器，當(dāng)輸出電壓與給定電壓存在誤差時(shí)，PI調(diào)節(jié)器運(yùn)算后實(shí)時(shí)控制DAC單元的輸出，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整Vicor模塊的輸出電壓，最終使輸出電壓與給定電壓的誤差接近于零，做到了數(shù)字化精確調(diào)壓。
[0037]根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，上述PI調(diào)節(jié)器根據(jù)MCU單元的控制指令，用于調(diào)節(jié)電流或者電壓，從而達(dá)到穩(wěn)定電流或者電壓的效果，圖7為電流采樣電路圖，圖8為電壓采樣電路圖；如果需要對(duì)電流和電壓同時(shí)進(jìn)行調(diào)整，可以設(shè)置兩個(gè)如圖2所示的調(diào)節(jié)環(huán)，一個(gè)用來(lái)調(diào)節(jié)電壓，一個(gè)用來(lái)調(diào)節(jié)電流，從而達(dá)到穩(wěn)定電流和電壓的效果。
[0038]實(shí)施例3:
[0039]為了設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電壓或者電流值，所述MCU單元設(shè)置有輸入端口，用于連接輸入設(shè)備，常見(jiàn)的輸入設(shè)備為鍵盤(pán)，如圖9所示為鍵盤(pán)輸入電路;輸入設(shè)備與MCU單元連接的端口為RS485連接端口。
[0040]需要說(shuō)明的是，本數(shù)字調(diào)壓電源電路可以應(yīng)用在整個(gè)Vicor磚式DC/DC轉(zhuǎn)換器上，例如，在基于Vicor模塊開(kāi)發(fā)的AC/DC電源中應(yīng)用，可以遠(yuǎn)程通訊精確調(diào)節(jié)電源的輸出電壓，將DAC調(diào)節(jié)單元與Vicor的DC/DC模塊的trim端連接即可，使電源輸出電壓的設(shè)定更加靈活，降低了開(kāi)發(fā)成本。又如，在帶有trim端的DC/DC轉(zhuǎn)換器或AC/DC中應(yīng)用該方案，使得開(kāi)發(fā)配置式電源時(shí)能夠降低硬件成本，可擴(kuò)展性更好。
[0041 ]為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端通信，所述MCU單元連接有通信單元，用于計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)端控制器進(jìn)行通信;所述通信單元為為基于CAN通信協(xié)議的通信單元，如圖5所示為通信電路。
[0042]以上例舉僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于Vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，包括Vicor模塊，其特征在于:還包括ADC采樣模塊，DAC調(diào)節(jié)模塊，M⑶單元;所述ADC采樣模塊與MCU單元電連接，DAC調(diào)節(jié)模塊設(shè)置于MCU單元與Vicor模塊之間； 所述ADC采樣模塊用于采集VICOR模塊輸出電壓的電壓值，并將電壓值進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)化，然后傳輸?shù)組UC單元； 所述DAC調(diào)節(jié)模塊，用于接收MCU單元發(fā)出的調(diào)節(jié)VICOR模塊輸出電壓的調(diào)節(jié)信息，并對(duì)VICOR模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)； 所述MCU單元，用于接收ADC采樣模塊采集VICOR模塊輸出電壓的電壓值，并與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，然后控制DAC調(diào)節(jié)模塊對(duì)VICOR模塊輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.如權(quán)利要求1所述的基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，其特征在于:所述MCU單元與DAC調(diào)節(jié)模塊之間還設(shè)置有PI調(diào)節(jié)器。3.如權(quán)利要求2所述的基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，其特征在于:所述PI調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)電流。4.如權(quán)利要求2所述的基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，其特征在于:所述PI調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)電壓。5.如權(quán)利要求1所述的基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，其特征在于:所述MCU單元設(shè)置有輸入端口，用于連接輸入設(shè)備。6.如權(quán)利要求5所述的基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，其特征在于:所述輸入設(shè)備為鍵盤(pán)。7.如權(quán)利要求5所述的基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，其特征在于:所述輸入端口為RS485。8.如權(quán)利要求1所述的基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，其特征在于:所述MCU單元連接有通信單元，用于計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)端控制器進(jìn)行通信。9.如權(quán)利要求8所述的基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，其特征在于:所述通信單元為為基于CAN通信協(xié)議的通信單元。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電力電子技術(shù)，具體是一種基于vicor模塊的數(shù)字可調(diào)電源，解決了現(xiàn)有Vicor模塊調(diào)壓電路采用模擬電位計(jì)方式，存在非隔離以及無(wú)法遠(yuǎn)程精確控制的問(wèn)題，具有配置方便，適用性能強(qiáng)；消除了模擬電位計(jì)與主電路之間沒(méi)有電氣隔離，容易導(dǎo)致Vicor模塊受到模擬量干擾，造成核心功率器件Vicor模塊損壞，穩(wěn)定性和可靠性不足的隱患；可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控Vicor模塊輸出電壓，改變了模擬量調(diào)節(jié)方式難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制Vicor模塊輸出電壓的現(xiàn)狀；同時(shí)，還可以應(yīng)用在任何具有電壓調(diào)節(jié)功能的DC/DC和AC/DC模塊。
【IPC分類】H02M3/157
【公開(kāi)號(hào)】CN205385411
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521109588
【發(fā)明人】岳坤
【申請(qǐng)人】西安福華力能電源有限公司
【公開(kāi)日】2016年7月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日