可調(diào)電源及具有該可調(diào)電源的均流系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種可調(diào)電源。此外，本發(fā)明還涉及一種具有上述可調(diào)電源的均流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電源技術(shù)領(lǐng)域，直流大電流電源的研宄與運用一直是個熱點，同時也是難題，尤其是在對各類大電流測試儀器、儀表進(jìn)行計量時，就需要一個高精度和高穩(wěn)定度的直流大電流電源作為校準(zhǔn)基準(zhǔn)。實用操作中往往采用模塊化的構(gòu)造方法，即將一定規(guī)格的模塊式電源按照一定方式串聯(lián)或并聯(lián)，以實現(xiàn)直流大電流輸出效果，但模塊式電源完全根據(jù)輸入給定值來確定輸出電流，即輸入給定值的精度和準(zhǔn)確度直接影響到輸出電流的參數(shù)。
[0003]另外，傳統(tǒng)的電源調(diào)節(jié)技術(shù)中，采用將反饋電壓輸入到給定裝置，然后再通過對初始給定電壓的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)電源電流輸出的調(diào)節(jié)，給定裝置往往包括微處理器，微處理器需要根據(jù)反饋電壓在內(nèi)部運行一系列運算指令后，才能實現(xiàn)電源電流輸出的控制，而微處理器還要運行整個系統(tǒng)的操作指令，所以現(xiàn)有的直流大電源電流響應(yīng)速度較慢，再者，一旦給定裝置工作異常后，將使得整個閉環(huán)反饋回路崩潰，進(jìn)而導(dǎo)致電源工作于不可控狀態(tài)。
[0004]目前常用的幾種均流技術(shù)及其缺點如下:
[0005]1、改變單元輸出內(nèi)阻法(斜率控制法、電壓下垂式、輸出特性斜率控制式)
[0006]缺點:小電流時均流效果較差，對于電壓源，內(nèi)阻R應(yīng)越小越好，但這種方法是靠改變內(nèi)阻來實現(xiàn)均流，降低了電源輸出的負(fù)載特性，以犧牲電流的技術(shù)指標(biāo)來實現(xiàn)。
[0007]2、主/從控制法
[0008]缺點:一旦主控單元出現(xiàn)故障則整個系統(tǒng)崩潰，且電壓環(huán)工作頻帶寬，易受噪聲干擾，而且主控單元與各從屬單元之間的通訊方式復(fù)雜，可靠性僅取決于主控單元。
[0009]3、外部電路控制法
[0010]缺點:每個單元需要附加一個電流控制電路，否則會降低單元的技術(shù)指標(biāo)及工作穩(wěn)定性，而隨著并聯(lián)的單元越來越多，整個均流系統(tǒng)也越來越復(fù)雜，不便于維護(hù)升級。
[0011]4、平均電流型自動負(fù)載均流法
[0012]缺點:為了使系統(tǒng)在動態(tài)調(diào)節(jié)過程始終穩(wěn)定，通常要限制最大調(diào)節(jié)范圍，要將所有電壓調(diào)節(jié)到電壓捕捉范圍內(nèi)，如果有一個模塊均流線短路，則系統(tǒng)無法均流。另外，單個模塊限流工作異常也會引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，尤其是系統(tǒng)穩(wěn)定性與負(fù)載均流瞬態(tài)響應(yīng)的矛盾很難解決。
[0013]5、最大電流型自動均流法
[0014]缺點:最大電流自動均流法缺點與平均電流法的缺點相似。
[0015]6、強迫均流法
[0016]缺點:強迫均流極度依賴監(jiān)控模塊.如果監(jiān)控模塊失效.則無法實現(xiàn)均流效果。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明提供了一種可調(diào)電源及具有該可調(diào)電源的均流系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有可調(diào)電源的輸出電流精度和可靠性不足，且動態(tài)響應(yīng)速度慢的技術(shù)問題。
[0018]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種可調(diào)電源，包括:
[0020]給定裝置，用于設(shè)定初始給定電壓；
[0021]反饋裝置，用于生成與負(fù)載電流相對應(yīng)的反饋電壓；
[0022]調(diào)節(jié)裝置，與給定裝置和反饋裝置的輸出端連接，用于根據(jù)初始給定電壓和反饋電壓生成調(diào)節(jié)電壓；
[0023]功率裝置，與調(diào)節(jié)裝置的輸出端連接，用于根據(jù)調(diào)節(jié)電壓輸出與調(diào)節(jié)電壓對應(yīng)的負(fù)載電流。
[0024]進(jìn)一步地，反饋裝置包括串接于負(fù)載電流回路上的負(fù)載電流檢測器，用于將負(fù)載電流轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?yīng)的反饋電壓。
[0025]進(jìn)一步地，負(fù)載電流檢測器包括電流比較儀和連接于電流比較儀輸出端的電流電壓轉(zhuǎn)換器，電流比較儀用于將負(fù)載電流按比例轉(zhuǎn)變?yōu)榉答侂娏鳎娏麟妷恨D(zhuǎn)換器用于將反饋電流轉(zhuǎn)變?yōu)榉答侂妷海?br>[0026]或，負(fù)載電流檢測器包括電流檢測電阻，用于將負(fù)載電流轉(zhuǎn)變?yōu)榉答侂妷骸?br>[0027]進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)裝置包括第一電阻，第一電阻的一端與反饋裝置的輸出端連接，第一電阻的另一端與第二電阻的一端、電容的一端和運算放大器的反相輸入端連接，第二電阻的另一端連接于給定裝置的輸出端，電容的另一端與運算放大器的輸出端連接。
[0028]進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)裝置還包括偏移電阻，調(diào)零電壓從偏移電阻的一端輸入，偏移電阻的另一端連接于反相輸入端，用于調(diào)節(jié)負(fù)載電流的初始值。
[0029]進(jìn)一步地，給定裝置包括滑動變阻器，用于調(diào)節(jié)初始給定電壓的大小。
[0030]進(jìn)一步地，給定裝置包括微處理器和與微處理器電連接的DA轉(zhuǎn)換器，DA轉(zhuǎn)換器用于將微處理器設(shè)定的初始給定電壓從數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量；
[0031]可調(diào)電源還包括連接于反饋裝置輸出端的AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端連接于微處理器。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種均流系統(tǒng)，包括中央控制臺和與中央控制臺電連接的上位控制終端，一個或多個上述可調(diào)電源通過總線連接于中央控制臺，其中，多個可調(diào)電源的輸出端各串接一個二極管后并聯(lián)。
[0033]進(jìn)一步地，中央控制臺包括顯示裝置和目標(biāo)電流設(shè)定裝置，可調(diào)電源的輸出電流參數(shù)顯示于顯示裝置上。
[0034]進(jìn)一步地，顯示裝置包括顯示屏及與顯示屏連接的顯示驅(qū)動裝置，顯示屏包括數(shù)碼管顯示屏或液晶顯示屏；
[0035]目標(biāo)電流設(shè)定裝置包括鍵盤輸入裝置或觸屏輸入裝置。
[0036]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0037]本發(fā)明提供了一種可調(diào)電源及具有該可調(diào)電源的均流系統(tǒng)，其中，可調(diào)電源包括給定裝置、反饋裝置、調(diào)節(jié)裝置和功率裝置，初始給定電壓通過給定裝置設(shè)定，反饋裝置則輸出與負(fù)載電流相對應(yīng)的反饋電壓，而調(diào)節(jié)裝置根據(jù)初始給定電壓和反饋電壓生成調(diào)節(jié)電壓，功率裝置根據(jù)調(diào)節(jié)電壓輸出相應(yīng)的負(fù)載電流。在傳統(tǒng)的電源調(diào)節(jié)技術(shù)中，先將反饋電壓輸入到給定裝置，再通過給定裝置調(diào)節(jié)初始給定電壓來調(diào)節(jié)電源電流輸出，而本發(fā)明可調(diào)電源所形成電源電流輸出調(diào)節(jié)反饋回路中，直接將反饋電壓輸入給調(diào)節(jié)裝置，解決了利用現(xiàn)有可調(diào)電源并通過均流技術(shù)獲得的直流大電流精度、穩(wěn)定度和可靠性不夠，而又動態(tài)響應(yīng)速度慢的技術(shù)問題。
[0038]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0039]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0040]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例中可調(diào)電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0041]圖2是圖1中所示反饋裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0042]圖3是圖1中所示給定裝置的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0043]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例中均流系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0044]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，參照圖1，優(yōu)選實施例提供了一種可調(diào)電源，包括給定裝置100，用于設(shè)定初始給定電壓；反饋裝置200，用于生成與負(fù)載電流相對應(yīng)的反饋電壓；調(diào)節(jié)裝置300，與給定裝置100和反饋裝置200的輸出端連接，用于根據(jù)初始給定電壓和反饋電壓生成調(diào)節(jié)電壓；功率裝置400，與調(diào)節(jié)裝置300的輸出端連接，用于根據(jù)調(diào)節(jié)電壓輸出與調(diào)節(jié)電壓對應(yīng)的負(fù)載電流。傳統(tǒng)的電源調(diào)節(jié)技術(shù)中先將反饋電壓輸入到給定裝置100，給定裝置100往往包括微處理器110，微處理器110需要根據(jù)反饋電壓在內(nèi)部運行一系列運算指令后，再調(diào)節(jié)初始給定電壓，以達(dá)到調(diào)節(jié)電源電流輸出的目的，微處理器110還要運行整個系統(tǒng)的操作指令，這樣的方式動態(tài)響應(yīng)差。本發(fā)明可調(diào)電源形成電源電流輸出調(diào)節(jié)反饋回路中，直接將反饋電壓輸入給調(diào)節(jié)裝置300，解決了利用現(xiàn)有可調(diào)電源并通過均流技術(shù)獲得的直流大電流精度和可靠性不夠，而又動態(tài)響應(yīng)速度慢的技術(shù)問題，同時微處理器110可專注于處理系統(tǒng)內(nèi)的其他事務(wù)，提高運行效率，尤其是即使給定裝置100工作異常，也不會導(dǎo)致反饋回路崩潰，電源根據(jù)原初始設(shè)定值繼續(xù)保持恒流輸出，并且可調(diào)電源檢測到所輸出的電源電流沒有達(dá)到要求時，會自行主動調(diào)節(jié)，而且精度最優(yōu)可控制在50ppm內(nèi)。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)裝置300可采用硬件模擬實現(xiàn)，調(diào)節(jié)時間更短，動態(tài)響應(yīng)性能更佳，當(dāng)外接負(fù)載變化時，可調(diào)電源的響應(yīng)速度最快可達(dá)IA/μ S。
[0046]可選地，參照圖2，反饋裝置200包括串接于負(fù)載電流回路上的負(fù)載電流檢測器210，用于將負(fù)載電流轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的反饋電壓?，F(xiàn)有技術(shù)中，近距離傳輸時，電壓信號的采集和識別更加便利有效。
[0047]可選地，參照圖2，負(fù)載電流檢測器210包括電流比較儀211和連接于電流比較儀211輸出端的電流電壓轉(zhuǎn)換器212，電流比較儀211用于將負(fù)載電流按比例轉(zhuǎn)變?yōu)榉答侂娏?，電流電壓轉(zhuǎn)換器212用于將反饋電流轉(zhuǎn)變?yōu)榉答侂妷?；或，?fù)載電流檢測器210包括電流檢測電阻，用于將反饋電流轉(zhuǎn)變?yōu)榉答侂妷骸＿\用