一种基于RT8105的数控低压大电流脉冲电源的研制

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基于单片机的数控电流源的设计

南京邮电大学实验开放项目项目名称：基于单片机的数控电流源设计学院：光电工程学院导师：张胜姓名：石晓娜、梅阳阳、丁嘉毅、赵敏、朱振东二零一四年二月基于单片机的数控电流源的设计摘要恒流源,是一种能够向负载提供恒定电流的电源。

恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。

它既可以为各种放大电路提供偏流以稳定其静态工作点,又可以作为其有源负载,以提高放大倍数。

并且在差动放大电路、脉冲产生电路中得到了广泛应用。

本文设计了一种基于单片机控制的数控直流恒流源。

该恒流源以STC-89C52为控制核心，采用了高共模抑制比低温漂的运算放大器LM324和自制达林顿管构成恒流源的主体，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制。

人机接口采用4×4键盘及LCD数码管显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。

在软件设计上采用增量式PWM控制算法，即数字控制器的输出只是控制量的增量。

该系统已基本达到预期的设计目标，具有功能强、性能可靠、体积小、电路简单的特点，可以应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。

关键词：恒流源、PWM控制算法、数字控制、单片机控制引言随着电子技术的发展，数字电路应用领域的扩展，现今社会，产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势，设备的性能，价格，发展空间等备受人们的关注，尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注。

性能好的电子设备，首先离不开稳定的电源，电源稳定度越高，设备和外围条件越优越，那么设备的寿命更长。

基于此，人们对数控恒定电流器件的需求越来越迫切。

众所周知，许多科学实验都离不开电源，并且在这些实验中经常会对通电时间、电压高低、电流大小以及动态指标有着特殊的要求，然而目前实验所用的直流电源大多输出精度和稳定性不高；在测量上，传统的电源一般采用指针式或数码管来显示电压或电流，搭配电位器来调整所要的电压及电流输出值。

使用上若要调整精确的电压或者电流输出，须搭配精确的显示仪表监测，又因电位器的阻值特性非线性，在调整时，需要花费一定的时间，况且还要当心漂移，使用起来非常不方便。

一种低压大电流H桥直流电机驱动器的设计

一种低压大电流H桥直流电机驱动器的设计作者：纪玉亮王旭东龙江周凯来源：《哈尔滨理工大学学报》2015年第02期摘要：针对输入电压较低且工作电流较大的直流电机驱动控制场合，设计了一种低压大电流H桥直流电机驱动器.驱动器采用VNH3ASP30的H桥电机驱动芯片，依据调压调速理论，通过TL494产生一路占空比可调的PWM脉冲来控制电机的运行速度，并运用TL494内部集成的运放构成电流截止负反馈来限制驱动器的输出电流，考虑到运行状况的需要，设计了双边延单稳态触发器启动延时可调电路.实验表明，该驱动器具有工作电压低，输出电流大（最大可达30A），调速方便，电机启动延时（0-lOs）可调等特点，并且省去了软件设计，降低了控制难度，减少了成本，关键词：直流电机；VNH3ASP30；H桥驱动；占空比；启动延时DOI：1O.15938/j.jhust.2015.02.009中图分类号：TM33文献标志码：A文章编号：1007-2683（2015）02-0048-050 引言随着电机拖动行业中小型机械系统的发展，直流电机控制系统的运用越来越广一泛，H桥直流电机驱动电路由于其可以方便地实现直流电机的四象限运行，因此在直流电机控制中受到广泛的应用但针对电源电压较低输出电流较大的直流电机控制场合一直存在以下问题使大电流直流电机驱动控制系统效果不够理想，由于分立器件组成的H桥电路各元件的特性不同，导致驱动特性具有一定离散性，此外，由于功率管的导通电阻较大，因此功耗很大导致需要大功率的散热片，就使驱动器体积变大.为此，许多公司生产了集成的电机驱动芯片，如美国国家半导体公司（NS）推出的H桥电机驱动芯片LMD18200，其工作电压高达55V，峰值输出电流高达6A.虽然该芯片也具有驱动简单，控制效果好，但由于其输出电流较小，因此不能用于中型直流电机驱动系统中.针对上述问题，本文选用了专用直流电机驱动集成芯片VNH3ASP30，该芯片就是一款输入电压低于40V，输出电流有效值可达30A左右的电机驱动芯片，该芯片内部集成了欠压、过压、过热、短路保护接地损耗等保护电路.可以实时对电机驱动器运行状态进行监测，确保直流电机驱动器处于安全运行状态，该芯片内部集成输出电流互感器，在接地电阻为规定值时，可以发出与输出电流成一定比例的感应电流，因此利用其电流互感功能设计了电流截止负反馈电路，对电机启动停止可能导致的输出电流过大进行了限流保护，本文利用TI494产生一路占空比可调的PWM脉冲与该H桥电机驱动芯片VNH3ASP30相互配合来驱动直流电机，并实现电机平稳的调速，为了满足电机拖动行业一些中小型机械系统的应用，对芯片VNH3ASP30方向引脚进行配置，设计开关延时电路，通过配置5V的逻辑电平就可使其平稳的工作在四象限.1 基于PWM的H桥直流电机驱动器的设计对于直流电机而言，其速度控制方法有三种，电枢串阻调速、电枢调压调速、弱磁调速，电枢串阻调速只能实脱有级调速，导致速度变化不够平滑；弱磁速虽然调速效果较好，但其工作在恒功率区，调速范围有限；只有调压调速既能实现无级调速，又能在负载变化时‘使速度有较好的稳定性，电损耗小，因此在直流调速系统中均以电枢调压调速为主，本设计采用占空比可调的PWM脉冲来实现直流电机的速度调节，其原理是改变其平均电压的大小来实现变压调速.1.1 H桥驱动芯片VNH3ASP30性能及驱动电路本设计选用的是H桥直流电机驱动集成芯片VNH3ASP30，该芯片在低压大电流H桥直流电机驱动控制中得到了广泛应用，其具有以下性能特点：①电源电压40V，最大电流30A；②内部集成MOS管导通电阻42mΩ③具有过压、欠压保护电路，即输入电压在5.5V，40V范围外自动关断VNH3ASP30输出；④该芯片还具有过流、过热、短路自动保护功能；⑤芯片内部集成电流互感器，接地电阻为700Ω时，感应电流比例为1：4700⑥可执行PWM波频率高达20kHz，驱动电路设计如图1.由图1可知，该芯片内部有两路输出和地线，可以同时驱动两组直流电机，本设计为了加大驱动能力将其并联.图中INA和INB为方向控制引脚，向其输入5V逻辑电平，通过芯片内部的逻辑选择模块来驱动上下桥臂的开通和关断，两个引脚同时输入高电平或同时输入低电平则电机处于电磁制动状态，当两个引脚电平不同时可实现正反转运行，其运行速度由图中PWM引脚输入的占空比可调的PWM脉冲决定，采用TL494芯片生成同定频率占空比可调的PWM脉冲来控制电机运行速度，该芯片ENA和ENB引脚具有桥臂使能功能（高电平有效），中这两个引脚用来控制电机启动和停止，同时ENA和ENB两个引脚对芯片VNH3ASP30内部H桥电路有检测功能，当检测到故障（过压、过流、短路等）时，故障引线就会被闭锁，只有输入信弓.从低电平升到高电平时，H桥才能正常工作.CS引脚是芯片内部输出电流互感器的电流输出引脚，该引脚在接入电阻为700Ω时，互感电流与输出电流的比例为1：4700，对于电机控制电流反馈提供了很大方便.TI494是固定频率的脉冲宽度可调的PWM脉冲发生芯片，其内部结构图如图2，TL494内部由一个振荡器、两个比较器、两个误差放大器、一个D触发器、一个或门、双与门、双或非门、一个+5v基准电压、两个NPN输出晶体管组成，图2中TI494芯片5、6引脚为RC 震荡输入端，震荡频率由5、6脚输入的电容和电阻决定，其频率电容C=O.1μF，电阻R=1kΩ，产生频率约为lOk的锯齿波，该锯齿波同时加给死区时问控制比较器和PWM比较器，在误差放大器输出无效时（低电平），引脚4输入的电压与锯齿波相比较，其比较输出送人PWM比较器，经过四路信号相或后，一方面给D触发器提供时钟信号，另一方面提供给输出控制或非门，该芯片13脚的作用是控制输出模式的，该引脚为高电平时，触发器电路起作用，左侧输出脉冲经D触发器分频后分别送入两个与门来控制两个NPN三极管工作在推挽工作方式，此时两路输出相位差为π，此时PWM脉冲为振荡器频率的一半，其输出最大占空比为50%，若13引脚为低电平时，触发器不起作用，两路输出相同，其频率与振荡频率一样，最大占空比为100%.本设计就是用TJ494产生占空比可调的PWM脉冲来控制电机的运行速度，其PWM脉冲发生电路如图3.如图可知13引脚接地，由此可知通过P1按入滑动变阻器，控制4脚电压在O-3.3V变化产生l-0的占空比可调的PWM波形，从而达到调速的目的.为了让调速时避免驱动信号受到干扰，将TI494产生的PWM信号与VNH3SP30的输入控制信号隔离开来，本文选用高速光耦6N173，并将其输出接入CD4070异或门电路，CD4070的供电电源由TL494的内置SV基准电压14引脚提供，将CD4070输出接人VNH3SP30的PWM引脚，该光耦隔离电路不仅反应速度快、具有较短的延时，还能起到很好的隔离作用使该直流电机H桥驱动器运行状态更加稳定.1.2 H桥直流电机驱动器截流反馈电路的设计在直流电机启动或堵转时，由于惯性，转速不可能瞬间建立起来，反电势电压几乎为零，若没有限流措施就会导致电机电流会瞬间变大，这样会产生很大的噪声，同时会对电机换向不利，也可能是电子器件损坏，为了防止电机在运行中出现类似问题，本文设计了电流截止负反馈电路，该电路只在电机电流超过一定值时开始调节电流，本截流反馈电路运用图3中TI494内置误差放大器1进行搭建，其原理图如图4.图4中CS与VNH3ASP30的CS引脚相连，通过二极管D1滤去反向电流，R20为700Ω的采样电阻，在采样电阻为700Ω时，输出电流与感应电流比为4700，由于本设计的限值为25A，所以当电流为25A时CS端电压二极管导通压降0.7V，所以稳压管稳压取值为3V，本截流反馈输出电压其中，PI调节器的比例放大系数Kp=R6/R5，积分时问常数τ=RsCs；U1、U2分别为运放的输入电压.当电流超过25A时，稳压管击穿，电阻R2，两端电压大于零，输出电压公式PI调节器的输出与TLA94内部三角波进行比较后产生占空比变小的PWM脉冲信号来降低电流.为了防止截流反馈输出累积量过大，还设置了钳位电路以保证其正常工作.1.3 H桥直流电机驱动器开关延时电路的设计由于只针对不需要精确速度、位置的电机拖动行业的中小型机械（如车床走刀），以成本低、简单实用为主，其开关延时电路为控制电机正反转切换时产生可调的延时时间，既有利于电机缓冲后再运行，还可以运用在需要一定延时的加工机械上，其开关延时电路图如图5.开关延时电路中P3接人限位开关或者单刀双掷开关来控制电机的正反转，四异或门集成芯片CD4070中一异或门与电容C2、滑动变阻器DWl组成双边沿单稳态触发器.图5中滑动变阻器的阻值与电容C2的值决定允放电时问.充放电时间计算公式为本设计中CD4070电源电压Vcc=5V，其阈值电压VTH≈2.5V，所以可知充放电时间几乎相等，图5中INA和INR脚与VNH3SP30中的方向引脚INA、INB相连接，当开关P3的2脚与1脚接触后，CD4070的5脚变为低电平，6脚高电平，CD4070的4脚Y2输出为高电平，由于CD4070的l脚瞬问变为低电平，而2脚与电容连接，电平不能瞬问变低，所以此时1脚Y.输出为高电平，Y1、Y2均与CD4070的l、2脚相连且为高电平，则Y脚输出为低电平，Y 脚与VNH3SP30的ENAFNB；相连，所以虽然INAINB低电平单电机不转，当电容C2放电完毕，1、2脚电平均为低电平，Y，输出低电平，此时Y1与Y2经异或门输出Y为高电平，电机正转，反转切换过程也是如此，其延时时间长短可由滑动变阻器DWI阻值来调节.此开关延时电路使该驱动器控制更加简便、适用.2 实验波形通过TL494产生PWM脉冲输入到VNH3SP30，两次闭合开关使电机正反转，测到开关延时波形如图6，在输入PWM脉冲占空比分别为50%和75%时对该低压大电流H桥直流驱动器的输出电压以及电枢电流进行了检测，如图7、8.由图7、8对比可以看出占空比越大电流脉动越小，即转矩脉动越小，3 结语本文提出了一款新型的低压大电流H桥直流电机驱动器的设计方法，该驱动器输入电源电压低，输出电流较大，工作频率高，设计了截流反馈电路，并通过外围接入限位开关与开关延时电路来让电机平稳的在四象限运行，本设计的低压大电流直流电机驱动器适合应用于工作电压较低，但电流输出较大的中小型机电机拖动系统中.龙源期刊网。

基于单片机的数控主直流稳压电源的设计(含程序)

毕业设计论文基于单片机的数控直流稳压电源的设计指导老师姓名：专业名称：应用电子技术班级学号：论文提交日期： 2011年12月 16日论文答辩日期： 2011年12月 17日毕业设计论文单片机的数控直流稳压电源的设计摘要传统应用技术，由于功率器件性能的限制使开关电源性能的影响减至最小，为解决普通电源精度不高的问题，设计出性能优良的开关电源，十分必要。

本文介绍一种以STC12C5A60S2单片机为核心的数控直流稳压电源的设计。

该电路详细论述了本系统的总体结构、硬件和软件的设计。

采用STC系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值，经集成运放放大和射极输出器输出，间接地改变输出电压的大小，设计出一种输出电压在 0～12V 之间并以0. 1V 为步进值，进行电压精确调整的数控直流稳压电源电路,并具有输出精度高和液晶显示直观等特点。

关键词STC；数控；稳压电源Abstract 毕业设计论文AbstractThe traditional application technology due to power the performance of the devices limit switch power supply to minimize the influence of performance ,to solve the problem of normal power supply …s low accuracy，design the good performance of switch power, is necessary. This paper introduces a STC12C5A60S2 numerical control dc voltage stabilizer.Furthermore，the paper elaborates this system overall the structure，the hardware and the softwaredesign．Based on STC12C5A60S2 series singlechip machine as the center, combined with digital reflect control technology, by changing the inside digital, via integrated operational and put some very output of output shot，change the voltage quality,in order to design a kind of output voltage in 0 ~ 12V and with 0.1 V for stepping value indirectly ,to adjust the regulated power supply .At last outputs are amplified by operational amplifier and circuit emitter output，it will indirectly alters output voltage．This source supply has the advantages of high accuracy on output and Liquid crystal display visual characteristic．Key WordsSTC; numerical—controlled; voltage-stabilized source毕业设计论文单片机的数控直流稳压电源的设计目录绪论 (1)第1章概述 (2)1.1系统研究方向 (2)1.2研究方法 (2)1.3研究步骤 (2)1.4设计要求 (3)1.5显示电路方案选择 (3)1.6系统框图图 (3)第2章原理设计 (4)2.1基准电压电路的设计 (4)2.2显示电路的设计 (4)2.3按键电路设计 (5)2.4运放电路的设计 (6)2.5电源电路的设计 (6)第三章主要器件介绍 (7)3.1 STC单片机 (7)3.2 DAC0832 (9)3.3 LCD1602 (11)3.4 键盘 (11)第4章软件设计 (13)4.1软件设计 (13)4.2软件设计流程图 (13)第5章调试过程 (14)5.1调试步骤及解决方法 (14)5.2数据测量 (14)第6章作品展示 (15)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录A程序 (20)附录B 原理图 (26)毕业设计论文基于单片机的数控直流稳压电源的设计绪论数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。

基于单片机的高性能数控恒流源设计与实现

基于单片机的高性能数控恒流源设计与实现数控恒流源是一种功能比较强大的电子元器件。

它能够为其他电子元器件提供稳定的电流输出，这对很多电子设备的正常运行起到了重要的保障作用。

在工业生产领域，尤其是半导体、电路板等领域，数控恒流源的应用相当广泛。

在本文中，我将介绍一种基于单片机的高性能数控恒流源，让我们一起来看看吧。

一、设计原理该数控恒流源主要由单片机、操作界面、甄别功放和恒流稳压器四部分组成。

单片机和操作界面相连，利用程序控制电流的大小，同时可以显示电流大小和一些操作信息。

甄别功放是用来放大输出电流的，而恒流稳压器则是保证输出电流的稳定性。

二、具体实现1. 单片机电路在本设计中，我们选择了AVR单片机，主要是因为其性价比高以及易于编程的特点。

使用单片机所需的周边电路如晶振、电源电路等，这里就不再赘述。

2. 操作界面我们选择了一个12864的液晶显示器，以及四个按键，分别为上、下、左、右。

通过这些按键来选择电流大小和操作模式等。

3. 甄别功放甄别功放主要是用来放大输出电流的，我们选择了OPA548T 作为甄别功放。

其最大音量及输出功率分别为24V和200W，应该足够满足在工业生产领域的需求。

4. 恒流稳压器稳压芯片使用的是LM317，它可以输出1.2V至37V的电压，并可以有一个电流稳定的输出。

在本设计中，我们将其设置为输出1A的电流。

并用一个调节电阻来实现输出电流的调节。

三、总结本文介绍了一种基于单片机的高性能数控恒流源。

它具有功能强大、精度高、控制方便等优点。

在工业生产领域中，它有着广泛的应用。

希望本文能够对大家在这一领域里的设计和实现提供一些启示和帮助。

基于单片机的数控直流稳压电源的设计与实现与实现毕业设计

1?引言直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。

传统的多?功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。

普?通直...1 引言直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。

传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。

普通直流稳压电源品种很多．但均存在以下问题：输出电压是通过粗调（波段开关)及细调(电位器)来调节。

这样，当输出电压需要精确输出，或需要在一个小范围内改变时（如1.02~1．03V)，困难就较大。

另外，随着使用时间的增加，波段开关及电位器难免接触不良，对输出会有影响。

常常通过硬件对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。

本文设计与实现了一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源，克服了传统直流电压源的缺点，具有很高的应用价值。

2 系统硬件设计与实现2.1 系统总体结构本系统是以AT89S51 单片机为核心控制器，具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和预置的电压信号可同时显示的数控直流电源，其硬件原理方框图如图1 所示。

系统由AT889S51 控制电路、键盘电路、电源电路、D/A 电路、功放电路、短路保护及报警电路、稳压输出电路、LED 显示电路八部分组成。

系统通过“开关”、“+”、“-”三个按键来控制预置电压的升降，并通过数码管显示。

AT89S51 单片机送出相应的数字信号，在D/A 转换之后输出电流，经集成运放LM358 转换、三极管放大、RC 网络滤波，最终稳定。

同时由LED 数码管显示输出电压；由数字电压表测量实测值。

2.2 数控部分主要由AT89S51 最小系统控制，它要完成键盘控制、预置电压显示控制、短路保护控制及报警控制等功能。

AT89S51 最小系统如图2 所示。

2.2.1 键盘接口电路键盘接口电路如图 3 所示。

键盘设计与实现由三个按键控制即：“开关”键、“+”键、“-”键，并外接三个上拉电阻控制键盘去抖。

一种大电流开关点火脉冲源的研制

发：冲幅度：＋５上升时间：０ｎ；脉约ＯＶ； ≤３ｓ输
入阻抗：０Ｑ。５
莫尔国家实验室用固体开关研制了上升时间
１０ｐ幅度８ｋ０ｓＶ脉宽数纳秒的产生器，价格但
贵且难以买到。高速高压宽脉冲源美国与俄罗斯均应有研究，还未见产品报到。目前国内但
光、加速器和电磁辐射等研究领域均有广泛应
用。
高压纳秒级窄脉冲源国外已有产品，如美
国ＬＳＲＴＩＳ公司用氢闸管研制了上升ＡＥＭＥＲＣ时间ＩＩ幅度８ｋＳ１Ｖ脉宽数纳秒的产生器，利弗
度：０ｎ。（）作方式：２ｓ２工０单次脉冲。（）３触
尚没有这种点火脉冲源。近万伏的高速宽脉冲源似乎都利用电真空器件，少用半导体固体很
ｌ总体方案
系统块图如图１示。所同步脉冲输人信号经衰减整形后触发精密长延迟同步机，机输出一个快信号去触发预该
发晃动，研制与其相配的高速高压电路是一再
个方向；研究大功率高速高压半导体固体开关
及与其相配的高速高压组阵（用多个电压电即流较小的固体开关进行串并联组合）电路是另
一
小和可调的精密长时间延迟、上升时间很小和幅度很大且有较大宽度的点火脉冲输出、抗强

一种低电压大电流高功率直流电源及其应用[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910962642.2(22)申请日 2019.10.11(71)申请人昆明医科大学地址 650000 云南省昆明市呈贡新区雨花街道春融西路1168号(72)发明人俞志成　俞健彬　(74)专利代理机构北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265代理人刘阳(51)Int.Cl.H02M 7/155(2006.01)(54)发明名称一种低电压大电流高功率直流电源及其应用(57)摘要本发明公开了一种低电压大电流高功率直流电源及其应，该电源包括电源转换电路、可控开关和触发电路，所述电源转换电路的输出端与所述触发电路的输入端连接，所述触发电路的输出信号控制所述可控开关的通、断。

本发明提供的直流电源通过触发电路控制可控开关的通、断，可控开关的导通保证了脉冲周期的对称性，保证了输出脉冲信号的稳定性。

权利要求书1页说明书3页附图2页CN 110572055 A 2019.12.13C N 110572055A1.一种低电压大电流高功率直流电源，其特征在于：该电源包括电源转换电路、可控开关和触发电路，所述电源转换电路的输出端与所述触发电路的输入端连接，所述触发电路的输出信号控制所述可控开关的通、断。

2.根据权利要求1所述的低电压大电流高功率直流电源，其特征在于：所述可控开关处于导通状态时，所述触发电路短接。

3.根据权利要求1所述的低电压大电流高功率直流电源，其特征在于：所述电源转换电路包括变压器U1、整流电路和稳压器，所述变压器U1的输入端用于接供电电源，输出端接所述整流电路，所述整流电路的输出端接所述稳压器的输入端。

4.根据权利要求3所述的低电压大电流高功率直流电源，其特征在于：所述可控开关为双向晶闸管，所述双向晶闸管的主电极T1接所述稳压器的输出端，主电极T2接所述触发电路的输出端，所述双向晶闸管的栅极接电源地。

一种大功率数控直流电源[实用新型专利]

(10)授权公告号 (45)授权公告日 2014.07.16C N 203722488U (21)申请号 201420041952.3(22)申请日 2014.01.23H02M 7/00(2006.01)H02M 7/219(2006.01)H02M 3/335(2006.01)(73)专利权人湖北科技学院地址437100 湖北省咸宁市咸宁大道88号(72)发明人邓方雄王建峰周国鹏王忠友陈海鹏吴超郑志鹏(54)实用新型名称一种大功率数控直流电源(57)摘要本实用新型公开一种适合大功率电动汽车电机的调试和测试所需的大功率数控直流电源，包括至少十个依次串联的数控直流电源单体、控制面板、霍尔电流传感器和霍尔电压传感器；每个电源单体包括三相桥式整流单元、EMI 滤波单元、控制单元、继电器和旁路NTC 电阻单元和直流变换单元；控制面板包括单片机，还有分别与单片机连接的显示屏、按键、旋转编码器、RS485通信接口、电流传感器接口和电压传感器接口；通信接口分别与各电源单体连接，电流、电压传感器接口分别与电流、电压传感器连接。

通过控制面板设置及显示电流、电压值，实现数控直流输出。

本新型输出功率大，控制精度高，可靠性好，设备体积小，隔离可靠，操作方便，制造成本低。

(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书6页附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页说明书6页附图2页(10)授权公告号CN 203722488 U1/1页1.一种大功率数控直流电源，包括数控直流电源单体、控制面板、霍尔电流传感器和霍尔电压传感器；所述电源单体有至少十个，每个电源单体包括三相桥式整流单元、EMI 滤波单元、控制单元、继电器和旁路NTC 电阻单元和直流变换单元；其特征在于：所述各电源单体的交流输入端并联连接，各电源单体的直流输出端依次串联连接；所述霍尔电流传感器串联在直流总输出回路中，霍尔电压传感器并联在直流总输出回路中；所述控制面板包括单片机，还有分别与所述单片机连接的显示屏、按键、旋转编码器、RS485通信接口、电流传感器接口和电压传感器接口；所述RS485通信接口分别连接至每一个直流电源单体的控制单元，电流传感器接口与所述霍尔电流传感器输出信号连接，电压传感器接口与所述霍尔电压传感器输出信号连接。

一种低压大功率无刷直流电机控制器[实用新型专利]

专利名称：一种低压大功率无刷直流电机控制器专利类型：实用新型专利
发明人：朱金荣,朱明宇,夏长权,凌曙,丁俊
申请号：CN201821338675.7
申请日：20180820
公开号：CN208707559U
公开日：
20190405
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了低压大功率无刷直流技术领域的一种低压大功率无刷直流电机控制器，所述中央处理器分别电性输出连接对不正常的驱动电流进行报警的报警模块和将数字信号和模拟信号进行转换的数模转换模块，所述低压电源模块电性输出连接对电流进行转换的电流转换模块，所述电流转换模块电性输出连接对启动电流进行放大的电流放大模块，所述电流放大模块分别电性输出连接对电流信号进行过滤的滤波模块和对输出电流进行反馈的电流反馈模块，所述电流反馈模块电性输出连接中央处理器，通过电流转换模块将电流信号转换为电压信号输出，并且分别加压在三条电流放大分支回路上实现电流的三倍放大，以便于实现低压大电流启动电机的功能。

申请人：扬州大学
地址：225009 江苏省扬州市大学南路88号扬州大学
国籍：CN
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数码管Ｄ７显示当前功能模式代码（０表示占空比模
代超大规模集成系统中不可或缺的部分。
４，而ＭＵ输出电压仅５，需要电路中加入一级放ＶＣＶ大电路，该放大电路由９１０２和９１０３两只三极管实现，
脉冲产生电路如图４所示。
图中，ＰＬＵＳ为ＭＣＵ输出的脉冲控制信号，该信
一
种基于ＲＴ８１的数控低压大电５Ｏ流脉冲电源的研制
● 糖毫作者／刘静范磊磊周国家奚大顺／都理工大学成
生稳定的２Ｖ电压，电压经过一个开关管连接至负载，该
通过Ａｍｅａ６单片机输出的脉冲波形配合相应的驱Ｔｇ１在一些特殊应用场合，需要一种低电压大电流的电源，有时也需要电源频率、宽均可调整的脉冲电源。脉
动电路控制该开关管的导通和关断，从而在负载上形
本文以Ａｍｅａ６为系统控制核心，结合Ｒ８０所Ｔｇ１Ｔ１５
组成的ＤＣＤ电源电路实现，最终实现了频率、脉宽／Ｃ
可调低电压大电流的脉；中电源。
系统组成框图如图１所示。
Ｌ８５Ｍ７０，其原因是线性稳压电源在工作中会有大的 “ 损耗 ” 热，其工作效率低。而开关稳压电源具有集成度
高、外围电路简单、电源效率高（０９％）７％～０等优点，开关稳压电源已经取代效率较低的线性稳压器，为现成
号经过电压放大后驱动ＶＭＯＳ管，从而使输出至负载
＿４．单片机及人机接口电路兰誊兰誊誊黧
系统中使用了５个按键，用于设置输出的周期及
的Ｖｕ信号与ＰＬｏｔＵＳ信号同脉宽、同频率。通过改变
占空比。使用４个８段ＬＤ用于显示当前周期和占空比。Ｅ具体电路图如图６所示。
产生直流电压再由ＦＢ引脚反馈回Ｒ８０Ｔ１５进而调整输出ＰＷＭ波的占空比，形成硬件闭环电路，从而使输出电压稳定到２。Ｖ
制器。具有以下特点：开关频率为３０Ｈ，输出Ｐ０ｋｚＷＭ波占空比００％可调，其输出的双路相位差为侣０～１０。的ＰＷＭ波可直接驱动所有的低功耗Ｎ— Ｍ０ＳＥＦＴ，内部自带误差比较器，具有实时过压、欠压、过流保护电路，系统软启动等功能。其内部结构框图如图２所示。
系统首先由Ｒ８０Ｔ１５构成的ＤＤＣ电源电路产Ｃ—
图１系统组成框图
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图６单片机及人机接口电路
ｌ２脉渖产生电晓量≥叠 ≥≮暮 ≥量薯．
脉冲产生电路由ＭＣＵ输出波形控制开关管的通断来实现。由于ＶＭＯＳ导通时所需ＶＧＳ电压必须大于
Ｄ／Ｃ变换电路作为系统中最重要的一部分，ＣＤ其输出电压的稳定直接影响脉冲电源的性能。使用
Ｒ８０Ｔ１５可以直接驱动两路ＶＭＯＳ开关管ＩＦ４。电Ｒ６０
进行连接。用户可通过相应的上位机软件进行设置，该系统工作安全、定，操作方便。稳
威与该脉冲波形同频率、同脉宽的脉冲电流。
此外。系统中加入了键盘、ＬＤ和串口。键盘用Ｅ于设置脉冲电源的频率和占空比，ＬＤ用于显示当前Ｅ脉冲电源的占空比，便于用户观察。串口用于与ＰＣ机
毫隧弋Ｄ／Ｏ毯．ＯＤ变换电礴：暮叠≥蠢乏毒善兰蓦毒
路结构简单。具体电路如图３所示。图中，系统供电电压为＋２，Ｔ１５输出两路反１Ｖ８０
相ＰＷＭ波驱动Ｑ２和Ｑ经储能电感Ｌ４，１和电容滤波。
Ｒ８０Ｔ１５是台湾立锖科技股份有限公司生产的电压
模式、５／２Ｖ１Ｖ输入的同步降压式ＰＷＭ的ＤＤ控Ｃ— Ｃ
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图３Ｄ／０换电路原理图０Ｄ变
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图４脉冲产生电路
图５开关型降压稳压电路
电路输出电压计算公式为：ｏｔＶｅＸ１Ｒ／Ｖｕｒ（＋６＝ｆＲ）其中Ｖｅ为Ｒ８０４，ｒｆＴ１５芯片内部的基准电压，
Ｖｅ＝．２ｒｆ０８４％，当Ｒ＝３Ｖ－６１Ｋ，Ｒ＝Ｋ时输出压电压达４８