具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路的制作方法
【專利說(shuō)明】具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]目前壓控電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路多采用PffM的控制方式，開(kāi)關(guān)控制過(guò)程中產(chǎn)生較大的尖峰電壓，且由于開(kāi)關(guān)損耗造成驅(qū)動(dòng)效率較低等問(wèn)題。本發(fā)明將D/A電壓實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與開(kāi)關(guān)電源的功率輸出相結(jié)合，設(shè)計(jì)通過(guò)數(shù)值設(shè)定實(shí)現(xiàn)輸出電壓實(shí)時(shí)可調(diào)的開(kāi)關(guān)型恒壓源電路，用于壓控電機(jī)的控制，轉(zhuǎn)換效率高、電磁干擾小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種輸出電壓軟件數(shù)字化控制的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，通過(guò)軟件調(diào)節(jié)D/A的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)恒壓源輸出電壓按比例實(shí)時(shí)的變化，采用開(kāi)關(guān)型DC/DC變換器實(shí)現(xiàn)輸出功率的放大，可作為壓控電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使用，也可作為功率型可調(diào)恒壓源驅(qū)動(dòng)電路使用。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，其特征是，包括D/A芯片、一級(jí)運(yùn)算放大器、減法器電路以及恒壓源；
D/A芯片的輸出電壓經(jīng)過(guò)一級(jí)運(yùn)算放大器比例放大后，與基準(zhǔn)源電壓、恒壓源的輸出電壓輸入到減法器電路進(jìn)行加減運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果輸出作為恒壓源的反饋信號(hào)，使得通過(guò)數(shù)字設(shè)定D/A芯片的輸出電壓按比例實(shí)時(shí)控制恒壓源的輸出電壓。
[0006]所述恒壓源為開(kāi)關(guān)電源控制電路LM2677。
[0007]D/A芯片輸出電壓Vl進(jìn)入一級(jí)運(yùn)算放大器，通過(guò)第十電阻和第十一電阻構(gòu)成同相比例放大電路，經(jīng)放大后一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出電壓V2計(jì)算公式如下:
V2=V1X (1+R11/R10)(I)
RlO為第十電阻阻值，Rll為第十一電阻阻值。
[0008]一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出電壓V2通過(guò)第七電阻進(jìn)入減法器負(fù)相輸入端，同時(shí)，基準(zhǔn)源的輸出電壓V3通過(guò)第六電阻、恒壓源輸出電壓VOUT通過(guò)第三電阻一同進(jìn)入減法器正相輸入端；
三路輸入通過(guò)減法器進(jìn)行運(yùn)算后的輸出電壓Vf’計(jì)算公式為:
Vf’ =R9X (V3/R6+V0UT/R3-V2/R7)(2)
其中，R3為第三電阻的阻值，R7為第七電阻的阻值，R6為第六電阻的阻值，R9為減法器輸出端與正相輸入端之間連接的反饋電阻的阻值。
[0009]設(shè)定R9=R6=R3=R7，則減法器的輸出電壓Vf ’為:
Vf ’ =V3+V0UT-V2(3) 恒壓源輸出電壓VOUT計(jì)算公式為:
VOUT = Vf，+V2-V3(4)0
[0010]減法器的輸出電壓Vf ’反饋至恒壓源的反饋端。
[0011]恒壓源輸出電壓VOUT?V2。
[0012]本發(fā)明主要利用D/A芯片、運(yùn)算放大器以及開(kāi)關(guān)電源控制電路LM2677構(gòu)成一個(gè)輸出電壓可調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)恒壓源電路。D/A輸出電壓經(jīng)過(guò)一級(jí)運(yùn)算放大器比例放大后，與基準(zhǔn)源電壓、開(kāi)關(guān)恒壓源輸出電壓輸入到減法器電路進(jìn)行加減運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果輸出作為開(kāi)關(guān)電源的反饋信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)數(shù)字設(shè)定D/A輸出電壓按比例實(shí)時(shí)控制恒壓源輸出電壓。本設(shè)計(jì)中，D/A芯片輸出電壓為輸出控制信號(hào)，開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行輸出的功率放大。
[0013]本發(fā)明具有以下幾點(diǎn)創(chuàng)新性:
1、恒壓源輸出電壓可通過(guò)軟件控制D/A的輸出電壓按比例實(shí)時(shí)進(jìn)行控制；
2、恒壓源輸出功率大小由采用的DC/DC變換器輸出能力決定；
3、該恒壓源用于壓控電機(jī)控制時(shí)，具有尖峰電壓小，轉(zhuǎn)換效率高、電磁干擾小等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是具有數(shù)字調(diào)節(jié)功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]如圖1所示，D/A芯片NI輸出電壓Vl由輸出端4號(hào)引腳輸出，電壓輸出范圍為O?5V。輸出電壓Vl進(jìn)入運(yùn)算放大器N2A，通過(guò)電阻RlO和Rll構(gòu)成同相比例放大電路，放大后輸出電壓V2計(jì)算公式如下:
V2=V1X (1+R11/R10)(I)
運(yùn)算放大器N2A輸出電壓V2通過(guò)電阻R7進(jìn)入運(yùn)算放大器N2B負(fù)相輸入端，同時(shí)，基準(zhǔn)源VDl的輸出電壓V3通過(guò)電阻R6、電源芯片輸出電壓VOUT通過(guò)電阻R3 —同進(jìn)入運(yùn)算放大器N2B正相輸入端。三路輸入通過(guò)運(yùn)算放大器N2B構(gòu)成加減運(yùn)算電路，其中反饋電阻為R9。因此運(yùn)算放大器N2B輸出電壓Vf ’計(jì)算公式為:
Vf’ =R9X (V3/R6+V0UT/R3-V2/R7)(2)
選取R9=R6=R3=R7，則運(yùn)算放大器N2B輸出電壓為:
Vf ’ =V3+V0UT-V2(3)
對(duì)公式(3)進(jìn)行變換，得出輸出電壓VOUT計(jì)算公式:
VOUT = Vf，+V2-V3(4)
運(yùn)算放大器N2B輸出電壓Vf ’反饋至開(kāi)關(guān)電源控制電路LM2677芯片Ul的反饋端。根據(jù)開(kāi)關(guān)電源控制電路LM2677芯片Ul工作原理，反饋端電壓Vf典型值為1.21V，且Vf = Vf’。選擇合適基準(zhǔn)源VDl使得輸出電壓V3值接近于1.21V，本設(shè)計(jì)中選用基準(zhǔn)源VDl的芯片參考基準(zhǔn)電壓為1.24V。帶入公式(4)中計(jì)算得出VOUT = V2-0.03。因此可以得出，本電路輸出電壓值由數(shù)字控制D/A芯片決定，且有VOUT?V2。
[0017]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(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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)】
1.一種具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，其特征是，包括D/A芯片、一級(jí)運(yùn)算放大器、減法器電路以及恒壓源； D/A芯片的輸出電壓經(jīng)過(guò)一級(jí)運(yùn)算放大器比例放大后，與基準(zhǔn)源電壓、恒壓源的輸出電壓輸入到減法器電路進(jìn)行加減運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果輸出作為恒壓源的反饋信號(hào)，使得通過(guò)數(shù)字設(shè)定D/A芯片的輸出電壓按比例實(shí)時(shí)控制恒壓源的輸出電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，其特征是，所述恒壓源為開(kāi)關(guān)電源控制電路LM2677。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，其特征是，D/A芯片輸出電壓Vl進(jìn)入一級(jí)運(yùn)算放大器，通過(guò)第十電阻和第十一電阻構(gòu)成同相比例放大電路，經(jīng)放大后一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出電壓V2計(jì)算公式如下: V2=V1X (1+R11/R10)(I) RlO為第十電阻阻值，Rll為第十一電阻阻值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，其特征是，一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出電壓V2通過(guò)第七電阻進(jìn)入減法器負(fù)相輸入端，同時(shí)，基準(zhǔn)源的輸出電壓V3通過(guò)第六電阻、恒壓源輸出電壓VOUT通過(guò)第三電阻一同進(jìn)入減法器正相輸入端； 三路輸入通過(guò)減法器進(jìn)行運(yùn)算后的輸出電壓Vf ’計(jì)算公式為: Vf’ =R9X (V3/R6+V0UT/R3-V2/R7)(2) 其中，R3為第三電阻的阻值，R7為第七電阻的阻值，R6為第六電阻的阻值，R9為減法器輸出端與正相輸入端之間連接的反饋電阻的阻值。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，其特征是，設(shè)定R9=R6=R3=R7，則減法器的輸出電壓Vf ’為: Vf ’ =V3+V0UT-V2(3) 恒壓源輸出電壓VOUT計(jì)算公式為: VOUT = Vf，+V2-V3(4)06.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，其特征是，減法器的輸出電壓Vf ’反饋至恒壓源的反饋端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，其特征是，恒壓源輸出電壓VOUT?V2。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有數(shù)字設(shè)定功能的可調(diào)開(kāi)關(guān)恒壓源電路，包括D/A芯片、一級(jí)運(yùn)算放大器、減法器電路以及恒壓源；D/A芯片的輸出電壓經(jīng)過(guò)一級(jí)運(yùn)算放大器比例放大后，與基準(zhǔn)源電壓、恒壓源的輸出電壓輸入到減法器電路進(jìn)行加減運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果輸出作為恒壓源的反饋信號(hào)，使得通過(guò)數(shù)字設(shè)定D/A芯片的輸出電壓按比例實(shí)時(shí)控制恒壓源的輸出電壓。本發(fā)明的電路，恒壓源輸出電壓可通過(guò)軟件控制D/A的輸出電壓按比例實(shí)時(shí)進(jìn)行控制；恒壓源輸出功率大小由采用的DC/DC變換器輸出能力決定；該恒壓源用于壓控電機(jī)控制時(shí)，具有尖峰電壓小，轉(zhuǎn)換效率高、電磁干擾小等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05F1/565
【公開(kāi)號(hào)】CN105224011
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510668433
【發(fā)明人】盧燦, 李坤, 傅旭東, 仇晨光, 李超, 孫幫東
【申請(qǐng)人】中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一四研究所蘇州研發(fā)中心
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月13日