专利名称：参数设定集成一体化电源箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源箱，属于军用应急电源领域。
背景技术：
随着市场经济的快速发展，我国信息产业结构也发生了深刻的变化，从而带动了微电子技术和电力电子技术的发展，也促进了电源技术的大发展。目前各类电源产品已经广泛的应用于农业、工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、国防、教育、文化等领域。各行各业迅猛发展的同时，也对电源产业提出了节能、节材、减重、环保、可靠、安全等要求。当前的电源产业，占主导地位的产品有线性稳压电源、通信AC/DC开关电源、DC/ DC开关电源、交流变频电源、中频感应加热电源、正弦波逆变电源、大功率高频直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、光伏逆变电源等。当前，军用电源要向高集成度、高智能化、高集约化、节能环保的呼声也日渐增强。
实用新型内容本实用新型技术解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、设计巧妙、节能环保的集成一体化电源。本实用新型的技术解决方案是参数设定集成一体化电源箱，包括AC/DC变换器、 充电转换器、输出转换电路、LED显示器和磷酸铁锂电池，上述各部分的连接关系通过下述信号走向关系进行表征输出转换电路接收外部控制面板上转换开关的工作状态，将不同状态下的控制信号发送给充电转换器，充电转换器将上述控制信号转发给AC/DC变换器并输出控制状态信号到LED显示器，当上述控制信号为充电控制信号时，AC/DC变换器将外部交流电220V转换输出稳定的充电电压并通过充电转换器给磷酸铁锂电池充电，同时电池电量检测信号反馈给充电转换器和LED显示器；当上述控制信号为恒压输出控制信号时， AC/DC变换器将外部交流电220V转换为直流28V送入输出转换电路，并将工作状态信号送入LED显示器；当上述控制信号为电池控制信号时，输出转换电路输出磷酸铁锂电池的电压。所述的AC/DC变换器包括工频整流滤波器、双正激隔离变换器、高频整流滤波器、 PWM驱动器和辅电；工频整流滤波器将外部输入的220V交流电进行工频整流滤波，得到 310V的直流电压，将该电压通过双正激隔离变换器输出方波电压经高频整流滤波器滤波， 输出直流28V, PWM驱动器通过接收高频整流滤波后的电压反馈信号驱动双正激隔离变换器，辅电由工频整流滤波后的高压直流变换为低压直流送入PWM驱动器。本实用新型与现有技术相比有益效果为(1)本实用新型对AC/DC变换模块主电路采用双管正激变换，控制电路是基于 UC2843的闭环控制，与现有AC/DC变换技术相比，动态响应快，控制精度高，性能稳定可靠；(2)本实用新型电源箱采用集成一体化设计，结构紧凑、设计巧妙、体积小、重量轻、携带方便；[0011](3)本实用新型电源箱状态指示丰富有电池欠压报警指示，充电状态指示，输出电压、电流指示；(4)本实用新型电源箱适用于特殊军用应急场合，特别为野外作业设计。
图1为本实用新型电源箱电路原理简要框图；图2为本实用新型AC/DC变换器原理简要框图；图3为本实用新型AC/DC变换器电路图；图4为本实用新型充电转换器电路原理简要框图；图5为本实用新型输出转换电路原理简要框图；图6为本实用新型LED显示器电路原理简要框图；图7为本实用新型除AC/DC变换器外其他部分的电路图。
具体实施方式
如图1所示，集成一体化电源，包括AC/DC变换器、充电转换器、输出转换电路、LED 显示器、磷酸铁锂电池。上述各部分安装在高强度合成材料机箱内，保证了整机结构的强度，又减轻整机重量，同时还具有防潮、防雨功能。机箱内各部分的连接关系通过下述信号走向关系进行表征输出转换电路接收外部控制面板上转换开关的工作状态，将不同状态下的控制信号发送给充电转换器，充电转换器将上述控制信号转发给AC/DC变换器并输出控制状态信号到LED显示器，当上述控制信号为充电控制信号时，AC/DC变换器将外部交流电220V转换输出稳定的充电电压并通过充电转换器给磷酸铁锂电池充电，同时电池电量检测信号反馈给充电转换器和LED显示器；当上述控制信号为恒压输出控制信号时，AC/DC变换器将外部交流电220V转换为直流28V送入输出转换电路，并将工作状态信号送入LED显示器。当上述控制信号为电池控制信号时，输出转换电路输出磷酸铁锂电池的电压。AC/DC变换器电路原理简要框图如图2所示。AC/DC变换器首先将外部输入的220V 交流电进行工频整流滤波，得到310V的直流电压，将该电压通过双正激隔离变换输出方波电压经高频整流滤波，输出直流^V，PWM驱动器通过接收高频整流滤波后的电压反馈信号驱动双正激隔离变换，辅电由工频整流滤波后的高压直流变换为低压直流送入PWM驱动。图3是本申请AC/DC变换器基于图2原理上的一种实现方式，该AC/DC变换器是采用双管正激变换技术的开关电源。PWM控制是基于电流型UU843(即图3中的Ni)的控制器。传统的开关电源控制方案虽然结构简单、成本低，但是输出电压精度不高，抗干扰能力比较差。为了提高输出电压的精度和响应速度，本电路突破传统控制策略，电压采样及反馈回路采用光耦VI(PC817)与运算放大器N8(LM324)组合，电流环和电压环的PI控制器采用UU843射随及与之相连的阻容网络构成。测试结果表明此电路性能指标明显优于传统的反馈电路；动态响应快，控制精度高，性能稳定可靠。同时，AC/DC变换器设有原边电流逐个脉冲检测，支持输出短路，输出过流、过压保护，保护特性可以按用户要求设定。电路设有过温保护，内部过温保护设定点为 750C 士5°C。过温电路动作后，将关闭电源输出，从而对电源系统进行有效保护。本电源设计功率达400W，能满足中等功率类似用电设备的需求。充电转换器电路原理简要框图如图4所示，电平转换接收充电状态控制信号与输出电压反馈信号后通过电压比较、运算，将输出信号反馈给电压闭环控制系统，完成电压与电流的调节任务。输出转换电路原理简要框图如图5所示，电磁继电器接收输出控制信号后，将电池输入或DC28V输入进行选择并输出。LED显示器电路原理简要框图如图6所示， 电池电压信号通过电压比较输出电池状态显示信号；充电状态控制信号通过驱动放大输出状态显示信号；输出电压电流信号经过信号处理输出电源状态信号。充电转换器、输出转换与LED显示器详细电路图如图7所示。外部控制面板上存在三种状态控制，一种“DC28V”，一种“充电”状态，一种“电池” 状态。当面板上的转换开关置于“DC28V”时，此时充电控制无信号输入，电平转换内部无动作，AC/DC变换器工作在恒压输出状态。因此，AC/DC变换器以DC28V输出，最大负载电流为12A。输出控制无信号输入给输出转换电路，电磁继电器处于失电状态，DC28V电压通过继电器常闭触点输出，最大负载电流12A。当面板上的转换开关置于“充电”时，输出转换电路接收“充电”状态控制信号并给充电转换器发出“充电”信号，充电转换器通过内部电平转换动作，变换器进入恒流充电工作状态，并通过输出转换电路对磷酸铁锂电池充电。当面板上的转换开关置于“电池”时，输出转换电路接收“电池”状态控制信号并给充电转换器发出“电池”信号，输出转换电路通过电磁继电器以“电池”电压输出。所述的LED显示器能够实现对电池欠压，充电状态，输出电压，负载电流实时监测
与显不。当电池电压低于电池保护电压时，电压报警保护电路产生方波电压驱动指示灯报警。当面板上的转换开关置于“充电”时，充电控制有信号输入，此充电信号经功率放大后， 驱动指示灯显示。输出电压、负载电流通过信号检测和调理也驱动相应指示灯显示电源箱的工作状态。本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
权利要求1.参数设定集成一体化电源箱，其特征在于包括AC/DC变换器、充电转换器、输出转换电路、LED显示器和磷酸铁锂电池，上述各部分的连接关系通过下述信号走向关系进行表征输出转换电路接收外部控制面板上转换开关的工作状态，将不同状态下的控制信号发送给充电转换器，充电转换器将上述控制信号转发给AC/DC变换器并输出控制状态信号到 LED显示器，当上述控制信号为充电控制信号时，AC/DC变换器将外部交流电220V转换输出稳定的充电电压并通过充电转换器给磷酸铁锂电池充电，同时电池电量检测信号反馈给充电转换器和LED显示器；当上述控制信号为恒压输出控制信号时，AC/DC变换器将外部交流电220V转换为直流28V送入输出转换电路，并将工作状态信号送入LED显示器；当上述控制信号为电池控制信号时，输出转换电路输出磷酸铁锂电池的电压。
2.根据权利要求1所述的参数设定集成一体化电源箱，其特征在于所述的AC/DC变换器包括工频整流滤波器、双正激隔离变换器、高频整流滤波器、PWM驱动器和辅电；工频整流滤波器将外部输入的220V交流电进行工频整流滤波，得到310V的直流电压，将该电压通过双正激隔离变换器输出方波电压经高频整流滤波器滤波，输出直流28V, PWM驱动器通过接收高频整流滤波后的电压反馈信号驱动双正激隔离变换器，辅电由工频整流滤波后的高压直流变换为低压直流送入PWM驱动器。
专利摘要参数设定集成一体化电源箱，包括AC/DC变换器、充电转换器、输出转换电路、LED显示器和磷酸铁锂电池，上述各部分的连接关系通过下述信号走向关系进行表征输出转换电路接收外部控制面板上转换开关的工作状态，将不同状态下的控制信号发送给充电转换器，充电转换器将上述控制信号转发给AC/DC变换器并输出控制状态信号到LED显示器，当上述控制信号为充电控制信号时，AC/DC变换器将外部交流电220V转换输出稳定的充电电压并通过充电转换器给磷酸铁锂电池充电，同时电池电量检测信号反馈给充电转换器和LED显示器；当上述控制信号为恒压输出控制信号时，AC/DC变换器将外部交流电220V转换为直流28V送入输出转换电路，并将工作状态信号送入LED显示器。
文档编号H02J7/02GK202178713SQ20112029996
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者杜文洲, 王贵刚, 赵海娜 申请人:北京航天光华电子技术有限公司