一種基于vicor模塊的數字可調電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力電子技術，具體是一種基于Vicor模塊的數字可調電源。
【背景技術】
[0002]電源是向電子設備提供功率的裝置，也稱電源供應器，它提供計算機中所有部件所需要的電能。電源功率的大小，電流和電壓是否穩定，將直接影響計算機的工作性能和使用壽命。電源種類繁多，主要分為:開關電源、逆變電源、交流穩壓電源、直流穩壓電源、DC/DC電源、通信電源、模塊電源、變頻電源、UPS電源、EPS應急電源、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、網絡電源、電力操作電源、適配器電源、線性電源、電源控制器/驅動器、功率電源、其他普通電源、逆變電源、參數電源、調壓電源、變壓器電源。
[0003 ]目前，市場上主流的電源是VICOR公司生產的各種型號的電源。傳統的V i cor模塊調壓電路采用模擬電位計方式，存在非隔離以及無法遠程精確控制的問題。由于模擬電位計與主電路之間沒有電氣隔離，容易導致Vicor模塊受到模擬量干擾，造成核心功率器件Vicor模塊損壞，穩定性和可靠性不足。在需要遠程遙控Vicor模塊輸出電壓的應用中，模擬量調節方式更是難以滿足，即使采用簡單的DAC調節也難以做到Vicor模塊輸出電壓的精確控制。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于解決上述不足，提供一種基于vicor模塊的數字可調電源，包括Vi cor模塊，還包括ADC采樣模塊，DAC調節模塊，M⑶單元;所述ADC采樣模塊與M⑶單元電連接，DAC調節模塊設置于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，并將電壓值進行處理、轉化，然后傳輸到MUC單元；
[0006]所述DAC調節模塊，用于接收MCU單元發出的調節VI⑶R模塊輸出電壓的調節信息，并對VICOR模塊進行調節；
[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，并與設定的標準電壓值進行比較，然后控制DAC調節模塊對VICOR模塊輸出電壓進行調節。
[0008]所述M⑶單元與DAC調節模塊之間還設置有PI調節器。
[0009]所述PI調節器用于調節電流。
[0010]所述PI調節器用于調節電壓。
[0011 ]所述M⑶單元設置有輸入端口，用于連接輸入設備。
[0012]所述輸入設備為鍵盤。
[0013]所述輸入端口為RS485。
[0014]所述M⑶單元連接有通信單元，用于計算機或遠端控制器進行通信。
[0015]所述通信單元為為基于CAN通信協議的通信單元。
[0016]本實用新型的優點是:本實用新型提供這種基于vicor模塊的數字可調電源，解決了現有Vicor模塊調壓電路采用模擬電位計方式，存在非隔離以及無法遠程精確控制的問題，具有配置方便，適用性能強，可以針對不同的Vicor模塊型號以及特定的輸出電壓調節范圍，僅需要更改預負載電路的兩個電阻值以及PI參數，當調壓范圍比較小時，還可以省去預負載電路;消除了模擬電位計與主電路之間沒有電氣隔離，容易導致Vicor模塊受到模擬量干擾，造成核心功率器件Vicor模塊損壞，穩定性和可靠性不足的隱患；可以實現遠程遙控Vi cor模塊輸出電壓，改變了模擬量調節方式難以實現遠程控制Vi cor模塊輸出電壓的現狀;同時，還可以應用在任何具有電壓調節功能的DC/DC和AC/DC模塊。
[0017]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0018]圖1是該基于Vicor模塊的數字可調電源的模塊連接示意圖。
[0019]圖2是該基于vicor模塊的數字可調電源的PI調節器環路示意圖。
[0020]圖3是該基于Vicor模塊的數字可調電源的預負載電路示意圖。
[0021 ]圖4為DAC調節模塊電路示意圖。
[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為鍵盤輸入電路。
【具體實施方式】
[0027]本實用新型的目的是克服現有的Vicor模塊調壓電路采用模擬電位計方式，存在非隔離以及無法遠程精確控制的問題。
[0028]為達上述目的，本實用新型是通過以下實施例實現的:
[0029]實施例1:
[0030]現有模擬電位計與主電路之間沒有電氣隔離，容易導致Vicor模塊受到模擬量干擾，造成核心功率器件Vicor模塊損壞，穩定性和可靠性不足。在需要遠程遙控Vicor模塊輸出電壓的應用中，模擬量調節方式更是難以滿足，即使采用簡單的DAC調節也難以做到V i cor模塊輸出電壓的精確控制的問題。
[0031]為了解決模擬電位計調節電壓存在的問題，本實用新型提供了一種如圖1所示的基于vi cor模塊的數字可調電源，包括Vicor模塊，還包括ADC采樣模塊，DAC調節模塊，MCU單元;所述ADC采樣模塊與MCU單元電連接，DAC調節模塊設置于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，并將電壓值進行處理、轉化，然后傳輸到MUC單元;DAC調節模塊，用于接收MCU單元發出的調節VICOR模塊輸出電壓的調節信息，并對VICOR模塊進行調節;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，并與設定的標準電壓值進行比較，然后控制DAC調節模塊對VICOR模塊輸出電壓進行調節。
[0032]上述單元模塊中，圖4為DAC調節模塊電路示意圖，圖6為M⑶單元電路連接示意圖。
[0033]為了使輸出電壓能夠寬范圍進行調節，同時保證最小的損耗，圖1中的預負載電路分為兩級，當調節電壓小于第一個電壓點(如20V)時，打開第一級Mosfet，當調節電壓小于第二個電壓點(如10V)時，再打開第二級Mosfet，如圖3所示。
[0034]該基于vicor模塊的數字可調電源，解決了現有Vicor模塊調壓電路采用模擬電位計方式，存在非隔離以及無法遠程精確控制的問題，具有配置方便，適用性能強的優點。
[0035]實施例2:
[0036]為了能夠使得該基于vicor模塊的數字可調電源，能夠對VICOR模塊實現更為精確的控制，在實施例1的基礎上，所述M⑶單元與DAC調節模塊之間還設置有PI調節器，當輸出電壓與給定電壓存在誤差時，PI調節器運算后實時控制DAC單元的輸出，從而動態調整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，做到了數字化精確調壓。
[0037]根據實際應用的需要，上述PI調節器根據MCU單元的控制指令，用于調節電流或者電壓，從而達到穩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；如果需要對電流和電壓同時進行調整，可以設置兩個如圖2所示的調節環，一個用來調節電壓，一個用來調節電流，從而達到穩定電流和電壓的效果。
[0038]實施例3:
[0039]為了設定標準電壓或者電流值，所述MCU單元設置有輸入端口，用于連接輸入設備，常見的輸入設備為鍵盤，如圖9所示為鍵盤輸入電路;輸入設備與MCU單元連接的端口為RS485連接端口。
[0040]需要說明的是，本數字調壓電源電路可以應用在整個Vicor磚式DC/DC轉換器上，例如，在基于Vicor模塊開發的AC/DC電源中應用，可以遠程通訊精確調節電源的輸出電壓，將DAC調節單元與Vicor的DC/DC模塊的trim端連接即可，使電源輸出電壓的設定更加靈活，降低了開發成本。又如，在帶有trim端的DC/DC轉換器或AC/DC中應用該方案，使得開發配置式電源時能夠降低硬件成本，可擴展性更好。
[0041 ]為了實現遠端通信，所述MCU單元連接有通信單元，用于計算機或遠端控制器進行通信;所述通信單元為為基于CAN通信協議的通信單元，如圖5所示為通信電路。
[0042]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于Vicor模塊的數字可調電源，包括Vicor模塊，其特征在于:還包括ADC采樣模塊，DAC調節模塊，M⑶單元;所述ADC采樣模塊與MCU單元電連接，DAC調節模塊設置于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，并將電壓值進行處理、轉化，然后傳輸到MUC單元； 所述DAC調節模塊，用于接收MCU單元發出的調節VICOR模塊輸出電壓的調節信息，并對VICOR模塊進行調節； 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，并與設定的標準電壓值進行比較，然后控制DAC調節模塊對VICOR模塊輸出電壓進行調節。2.如權利要求1所述的基于vicor模塊的數字可調電源，其特征在于:所述MCU單元與DAC調節模塊之間還設置有PI調節器。3.如權利要求2所述的基于vicor模塊的數字可調電源，其特征在于:所述PI調節器用于調節電流。4.如權利要求2所述的基于vicor模塊的數字可調電源，其特征在于:所述PI調節器用于調節電壓。5.如權利要求1所述的基于vicor模塊的數字可調電源，其特征在于:所述MCU單元設置有輸入端口，用于連接輸入設備。6.如權利要求5所述的基于vicor模塊的數字可調電源，其特征在于:所述輸入設備為鍵盤。7.如權利要求5所述的基于vicor模塊的數字可調電源，其特征在于:所述輸入端口為RS485。8.如權利要求1所述的基于vicor模塊的數字可調電源，其特征在于:所述MCU單元連接有通信單元，用于計算機或遠端控制器進行通信。9.如權利要求8所述的基于vicor模塊的數字可調電源，其特征在于:所述通信單元為為基于CAN通信協議的通信單元。
【專利摘要】本實用新型屬于電力電子技術，具體是一種基于vicor模塊的數字可調電源，解決了現有Vicor模塊調壓電路采用模擬電位計方式，存在非隔離以及無法遠程精確控制的問題，具有配置方便，適用性能強；消除了模擬電位計與主電路之間沒有電氣隔離，容易導致Vicor模塊受到模擬量干擾，造成核心功率器件Vicor模塊損壞，穩定性和可靠性不足的隱患；可以實現遠程遙控Vicor模塊輸出電壓，改變了模擬量調節方式難以實現遠程控制Vicor模塊輸出電壓的現狀；同時，還可以應用在任何具有電壓調節功能的DC/DC和AC/DC模塊。
【IPC分類】H02M3/157
【公開號】CN205385411
【申請號】CN201521109588
【發明人】岳坤
【申請人】西安福華力能電源有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2015年12月29日