通過開關(guān)電源功率輸出線通信和編程的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種通過開關(guān)電源功率輸出線通信和編程的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源已經(jīng)廣泛遍布于各個行業(yè)中。目前，對于開關(guān)電源的要求已經(jīng)不僅局限于具有穩(wěn)定輸出，還有一些應(yīng)用要求輸出的電壓或者電流可以根據(jù)具體應(yīng)用的要求設(shè)定在不同的值?，F(xiàn)有技術(shù)中設(shè)定方法有很多種，比如通過電源上的拔碼開關(guān)，電位器或者獨立設(shè)置的編程信號線等來設(shè)定。上述方法均存在一定的缺陷:
[0003]1.通過機(jī)械設(shè)定開關(guān)電源上的拔碼開關(guān)或者電位器來設(shè)定一些簡單參數(shù)，比如輸出電流，輸出電壓等。因其功能單一，不適用于需要進(jìn)行復(fù)雜設(shè)定的場合。
[0004]2.通過獨立設(shè)置的編程信號線設(shè)定。通過專用的外置接口對電源內(nèi)部的控制IC或者單片機(jī)進(jìn)行讀寫，實現(xiàn)定時開關(guān)機(jī)、定時降功率等較為復(fù)雜的設(shè)定。這種設(shè)定方法存在著如下缺點:需要為電源提供一個5?12V的電壓；因為設(shè)定端口的存在，使其難以做到較高的防水等級;操作復(fù)雜，成本較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)電源參數(shù)設(shè)定方式復(fù)雜的不足，本實用新型提供一種通過開關(guān)電源功率輸出線通信和編程的系統(tǒng)，利用開關(guān)電源自帶的功率輸出線作為通信和編程的信號線，在不增加控制線的前提下進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，提出一種更為簡單易行，同時實現(xiàn)較為復(fù)雜電源設(shè)定的線路。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所要采用的技術(shù)方案是:一種通過開關(guān)電源功率輸出線通信和編程的系統(tǒng)，包括開關(guān)電源和編程器，所述開關(guān)電源包括開關(guān)電源功率輸出線，所述開關(guān)電源功率輸出線既作為開關(guān)電源的功率輸出線路，同時也是開關(guān)電源與編程器之間通信和編程的線路。
[0007]現(xiàn)有的開關(guān)電源具有功率輸出線和編程專用信號線，一般至少有四根線路，本申請無需增加專用的編程信號線，利用開關(guān)電源自帶的兩根功率輸出線作為通信和編程的信號線，單線復(fù)用，實現(xiàn)直流信號和交流的傳輸，在不增加控制線的前提下進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，提出一種更為簡單易行，同時實現(xiàn)較為復(fù)雜電源設(shè)定的線路。
[0008]進(jìn)一步，還包括設(shè)置在開關(guān)電源內(nèi)部的電容CO、電流采樣電路、信號處理電路、開關(guān)電源處理器和開關(guān)電源控制電路，所述電流采樣電路、信號處理電路、開關(guān)電源處理器和開關(guān)電源控制電路依次串聯(lián)，所述電容CO和電流采樣電路串接在開關(guān)電源功率輸出線的輸出回路上，且所述電容CO和電流采樣電路的連接端接地，所述開關(guān)電源控制電路與所述開關(guān)電源功率輸出線連接；
[0009]所述編程器包括編程器處理器、受控電壓源和電阻R0，所述編程器處理器與所述受控電壓源連接，所述受控電壓源的輸出端與所述開關(guān)電源功率輸出線連接，且所述電阻RO串接在所述受控電壓源的輸出端與所述開關(guān)電源功率輸出線之間。
[0010]編程器處理器在收到外部的設(shè)定信號后，控制受控電壓源產(chǎn)生一個方波電壓信號，并將此方波電壓信號疊加于一個5?12V的直流電壓上，同時可以為開關(guān)電源供電，因此，該方波電壓信號具有直流成分。具體實現(xiàn)可以采用運算放大器的加法器電路。
[0011]方波電壓信號通過限流電阻RO轉(zhuǎn)換為包含設(shè)定值信息的電流信號，然后通過開關(guān)電源功率輸出線輸入到開關(guān)電源內(nèi)部，開關(guān)電源內(nèi)部具有較大的輸出電容CO (—般為幾百到幾千微法)，電容CO隔離直流信號，而對于電流脈沖信號成短路。電流信號通過隔直電容CO后，經(jīng)過電流采樣電路進(jìn)行采樣，將電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)檎?fù)脈沖電壓信號，再經(jīng)過信號處理電路的轉(zhuǎn)換、放大、比較將正負(fù)脈沖電壓信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)電源處理器能夠使用的電壓信號，開關(guān)電源處理器根據(jù)代表設(shè)定的電壓信號控制開關(guān)電源控制電路，使開關(guān)電源控制電路控制開關(guān)電源輸出符合要求的電壓、功率信號。
[0012]具體的，所述電流采樣電路包括電流互感器T，所述電流互感器T的一次側(cè)線圈串接在所述開關(guān)電源功率輸出線的輸出回路上，所述電流互感器T的二次側(cè)線圈與信號處理電路連接。
[0013]進(jìn)一步，所述信號處理電路包括運算放大器1]14、1]18，電阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5，電容Cl和偏置電路，所述電容Cl 一端連接所述電流互感器T的二次側(cè)線圈的同名端，另一端連接運算放大器UlA的正向輸入端，所述運算放大器UlA的正向輸入端還與電阻Rl—端連接，電阻Rl另一端與運算放大器UlB的反向輸入端連接，電阻R2和R3的一端均與運算放大器UlA的反向輸入端連接，電阻R2的另一端與運算放大器UlB的反向輸入端連接，電阻R3的另一端與運算放大器UlA的輸出端OUTA連接，所述電阻R4串接在運算放大器UlA的輸出端OUTA與運算放大器UlB的正向輸入端之間，電阻R5—端與運算放大器UlB的的反向輸入端連接，另一端與運算放大器UlB的輸出端OUTB連接，所述偏置電路輸出偏置電壓SA與運算放大器UlB的反向輸入端連接。
[0014]進(jìn)一步，為了給信號處理電路提供一個偏置電壓，所述偏置電路包括電阻R6和R7，所述電阻R6和R7串聯(lián)在電源與地之間，所述電阻R6和R7之間的引出電壓為偏置電壓SA，所述電流互感器T的二次側(cè)線圈的異名端與偏置電壓SA連接。優(yōu)選的，電阻R6和R7的阻值相等。
[0015]信號處理電路的主要用途是將電流互感器T上獲得的正負(fù)脈沖轉(zhuǎn)換為開關(guān)電源處理器可以使用的方波信號。
[0016]首先，經(jīng)過電流互感器T采樣輸出的脈沖電壓信號，然后經(jīng)過電容Cl進(jìn)行隔直，輸入到運算放大器UlA的正向輸入端，由于電阻Rl的阻值遠(yuǎn)大于R6和R7的阻值，因此Rl兩端的電壓值基本不發(fā)生變化，為運算放大器UlA和UlB的反向輸入端提供一個偏置電壓SA;由于電阻R3和R5的阻值遠(yuǎn)大于R2的阻值，因此UlA的輸出電壓由運算放大器UlA和UlB的輸出能力決定，通過運算放大器UlA和UlB形成一個遲滯比較器來識別輸入的信號。
[0017]進(jìn)一步，為了便于參數(shù)的設(shè)定、輸入以及觀察，所述編程器還包括鍵盤、液晶和計算機(jī)接口，所述鍵盤、液晶和計算機(jī)接口均與所述編程器處理器連接。
[0018]進(jìn)一步，還包括信號反饋電路，所述信號反饋電路包括電阻R8和三極管Q，所述電阻RO和開關(guān)電源功率輸出線的引出端與所述電阻R8的一端連接，所述電阻R8的另一端與三極管Q的集電極連接，所述三極管Q的基極與所述開關(guān)電源處理器連接，所述三極管Q的發(fā)射集接地。信號反饋電路用于監(jiān)控通信和編程的狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)電源處理器檢測到編程器輸出電壓的變化后，發(fā)出通信和編程完成的信號，以提高效率。通信完成信號可以采用蜂鳴器或者指示燈進(jìn)行指示。
[0019]—種通過開關(guān)電源功率輸出線通信和編程的方法，包括上述的通過開關(guān)電源功率輸出線通信和編程的系統(tǒng)，并包括以下步驟:
[0020]步驟1:編程器輸出設(shè)定值；
[0021]步驟2:設(shè)定值通過開關(guān)電源功率輸出線輸入到開關(guān)電源處理器，實現(xiàn)開關(guān)電源處理器與編程器之間的通信和編程；
[0022]步驟3:編程后的開關(guān)電源處理器根據(jù)設(shè)定值對開關(guān)電源的輸出功率、電流和電壓進(jìn)行控制。
[0023]進(jìn)一步，所述步驟I具體包括:
[0024]步驟1.1:編程器處理器根據(jù)外部設(shè)定值控制受控電壓源，使受控電壓源產(chǎn)生與設(shè)定值對應(yīng)的電壓信號；
[0025]步驟1.2:通過電阻RO將電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號；
[0026]所述步驟2具體包括:
[0027]步驟2.1:開關(guān)電源功率輸出線接受電流信號，并對電流信號進(jìn)行隔直處理；
[0028]步驟2.2:電流采樣電路采集編程回路中的電流信號，并將電流信號轉(zhuǎn)變成電壓脈沖信號；
[0029]步驟2.3:通過信號處理電路將電流采樣電路輸出的電壓脈沖信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，形成可以被開關(guān)電源處理器使用的信號；
[0030]步驟2.4:開關(guān)電源處理器接收與設(shè)定值對應(yīng)的信號信息，并將信息存儲于非易失性存儲器內(nèi)。
[0031]進(jìn)一步，為了提高通信和編程的效率，步驟2中還包括步驟:在通信和編程的同時，通過開關(guān)電源處理器監(jiān)控通信和編程的狀態(tài)。
[0032]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的一種通過開關(guān)電源功率輸出線通信和編程的系統(tǒng)，利用開關(guān)電源自帶的功率輸出線作為通信和編程的信號線，實現(xiàn)外部編程器對開關(guān)電源內(nèi)部的處理器進(jìn)行編程，開關(guān)電源處理器在接收到設(shè)定信息后，將其存儲于內(nèi)部非易失性存儲器內(nèi)，在下次開關(guān)電源開機(jī)工作時，對開關(guān)電源進(jìn)行控制，在不增加控制線的前提下進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，操作簡單，不增加成本，同時，又能夠滿足各種場合參數(shù)設(shè)定的需求。
【附圖說明】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0034]圖1是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0035]圖2是本實用新型另一種實施例的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0036]圖3是本實用新型中信號處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4是本實用新型中輸入、輸出信號的波形示意圖。
【具體實施方式】
[0038]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)的說明。此圖為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0039]實施例一:
[0040]如圖1所示，一種通過開關(guān)電源功率輸出線通信和編程的系統(tǒng)，包括開關(guān)電源和編程器，所述開關(guān)電源包括開關(guān)電源功率輸出線，所述開關(guān)電源功率輸出線既作為開關(guān)電源的功率輸出線路，同時也是開關(guān)電源與編程器之間通信和編程的線路。
[0041]還包括設(shè)置在開關(guān)電源內(nèi)