发明名称 一种高精度大功率直流电源
摘要 一种高精度大功率直流电源,涉及一种直流电源,具体涉及一种高精度大功率直流电源。本发明解决了现有的大功率直流电源的稳定性差的问题。本发明采用单片机电路对斩波单元进行控制实现对可调直流电压源和可调直流电流源输出的信号进行斩波,同时采用分布式电阻的方式实现电阻元件对外界的接触表面明显增大,因此热阻减小,同时采用将电阻安装在两块金属板之间,且五十六个电阻均并联,在金属板的中心点作为电路的电压或电流输出节点,当把运算放大器模拟四端电阻放在这个特殊节点处时,消除了连接导线附加电阻的影响。本发明适用于作为电源使用。
申请公布号 CN106230252A 申请公布日期 2016.12.14
申请号 CN201610884445.X 申请日期 2016.10.10
申请人 哈尔滨龙计测试技术开发公司 发明人 张轶鹏;李浩;刘缨;张健;薛巍;周彤;吕妍
分类号 H02M3/06(2006.01)I 主分类号 H02M3/06(2006.01)I
代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人 岳泉清
主权项 一种高精度大功率直流电源,该电源包括可调直流电流源(1)、可调直流电压源(2)、斩波单元(3)、电流放大单元(4)、电压放大单元(5)、电流采样单元(6)、电压采样单元(7)、闭环控制单元(8)和单片机控制电路(9);可调直流电流源(1)用于接收斩波单元(3)发送的直流电流斩波信号,输出脉冲电流基准信号;可调直流电压源(2)用于接收斩波单元(3)发送的直流电压斩波信号,输出脉冲电压基准信号;斩波单元(3)用于分别向可调直流电流源(1)发送直流电流斩波信号和可向调直流电压源(2)发送直流电压斩波信号;将直流电流信号和直流电压信号分别分割为脉冲电流基准信号和脉冲电压基准信号;电流放大单元(4)用于将脉冲电流基准信号放大为直流电流信号,并输出;电压放大单元(5)用于将脉冲电压基准信号放大为直流电压信号,并输出;电流采样单元(6)用于采集电流放大单元(4)输出的直流电流信号;电压采样单元(7)用于采集电压放大单元(5)输出的直流电压信号;闭环控制单元(8)用于根据电流采样单元(6)采集的直流电流信号或电压采样单元(7)采集的直流电压信号,对电流放大单元(4)输出的直流电流信号或电压放大单元(5)输出的直流电压信号进行闭环控制;单片机控制电路(9)用于发送斩波控制信号,驱动斩波单元(3)输出斩波信号;其特征在于,电流采样单元(6)和电压采样单元(7)均包括采样电路,采样电路为网状结构,第一层结构为采样电阻,该采样电阻包括五十六个阻值相同的电阻和两块面积相同的矩形金属板;所述五十六个阻值相同的电阻的两端均分别焊接在两块金属板上,且五十六个阻值相同的电阻等间隔均布在两块金属板之间;采样电阻的电流信号输入端和电流信号输出端分别位于两块金属板上,且采样电阻的输入电流经过五十六个阻值相同的电阻后输出;位于采样电阻的电流信号输出端的金属板上设有电压或电流信号引出点;所述电压或电流信号引出点位于采样电阻的电流信号输出端的金属板中心点半径为R的圆形区域内,其中,0≤R≤5mm;第二层结构包括四个采样电阻、四个一号放大器(28)和一号加法器(29),一号采样电阻(24)的电流信号输入端、二号采样电阻(25)的电流信号输入端同时与三号采样电阻(26)的电流信号输入端和四号采样电阻(27)的电流信号输入端连接,所述四个采样电阻的电流信号输入端为第二层结构的电流信号输入端;一号采样电阻(24)的电流信号输出端同时与二号采样电阻(25)的电流信号输出端、三号采样电阻(26)的电流信号输出端和四号采样电阻(27)的电流信号输出端连接,所述四个采样电阻的电流信号输出端为第二层结构的电流信号输出端,四个一号放大器(28)的信号输入端分别连接四个采样电阻的电压或电流信号引出点,所述四个一号放大器(28)输出的电压或电流信号经一号加法器(29)相加后输出正向电压或电流信号,一号加法器(29)的电压或电流信号输出端为第二层结构的正向电压信号输出端;四个采样电阻的电源负极为第二层结构的负向电压信号输出端;第三层结构包括五个第二层结构、五个二号放大器(35)和二号加法器(36),一号第二层结构(30)的电流信号输入端同时与二号第二层结构(31)的电流信号输入端、三号第二层结构(32)的电流信号输入端、四号第二层结构(33)的电流信号输入端和五号第二层结构(34)的电流信号输入端相连,所述五个第二层结构的电流信号输入端为第三层结构的电流信号输入端,一号第二层结构(30)的电流信号输出端同时与二号第二层结构(31)的电流信号输出端、三号第二层结构(32)的电流信号输出端、四号第二层结构(33)的电流信号输出端和五号第二层结构(34)的电流信号输出端相连,所述五个第二层结构的电流信号输出端为第三层结构的电流信号输出端和第三层结构的负向电压信号输出端,五个二号放大器(35)分别用于放大五个第二层结构输出的电压或电流信号,二号加法器(36)用于将五个二号放大器输出的信号相加,二号加法器(36)的信号输出端为第三层结构的正向电压信号输出端;第四层结构包括三个第三层结构、三个三号放大器(40)和三号加法器(41),一号第三层结构(37)的电流信号输入端同时与二号第三层结构(38)的电流信号输入端和三号第三层结构(39)的电流信号输入端连接,三个第三层结构的电流信号输入端为第四层结构的电流信号输入端,一号第三层结构(37)的电流信号输出端同时与二号第三层结构(38)的电流信号输出端和三号第三层结构(39)的电流信号输出端连接,三个第三层结构的电流信号输出端为第四层结构的电流信号输出端,且该端为第四层结构的负向电压信号输出端,三个三号放大器(40)分别用于放大三个第三层结构输出的电压或电流信号,三号加法器(41)用于将三个三号放大器(40)输出的信号相加,所述三号加法器(41)的信号输出端为第四层结构的正向电压信号输出端。
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