专利名称：一种稳压开关电源模块并联均流供电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于稳压开关电源领域，特别涉及一种并联均流供电装置。
背景技术：
目前，稳压均流电路多采用输出阻抗法、平均电流法、最大电流法，这些方法都有各自的弊端。采用输出阻抗法，其小电流时均流效果差，降低了电源输出的负载特性，即以牺牲电路的技术指标来实现均流；平均电流法的缺点是当均流母线短路或某个模块不工作时母线电压下降，将促使每个模块电压下调，甚至达到下限，造成故障；在最大电流法的均流方式下，参与调节的单元由N个单元中最大输出电流单元决定，而这个最大电流单元是随机的，且主模块均流总有误差；而且以上均流方式都只能实现1:1的均流。
实用新型内容针对上述背景技术存在的问题，本实用新型提供了一种稳压开关电源模块并联均流供电系统，既能实现稳压功能，又能实现两路开关稳压电路的输出电流比值在0. 5^2之间任意设定。本实用新型采用如下的技术方案一种稳压开关电源模块并联均流供电系统，包括开关稳压电路(1)、并联均流控制电路(2)、输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)、键盘与显示电路(5)、辅助电源电路(6)；所述的开关稳压电路(1)由两个以上的开关稳压电路单元并联而成；所述的开关稳压电路(1)、输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)、键盘和显示电路(5 )分别与并联均流控制电路(6 )相连；所述的并联均流控制电路(2)、输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)、键盘与显示电路(5)分别连通为其提供工作电压的辅助电源电路(6)；所述的输入信号采集电路(3)与开关稳压电路(1)的输入端相连；所述的输出信号采集电路(4)与开关稳压电路(1)的输出端相连。作为本实用新型的优选技术方案有所述的开关稳压电路单元为降压式变压电路，由开关电源芯片、滤波电路和反馈回路组成，且任意两路开关稳压电路单元的输出电流比值范围为0. 5 2。所述的开关电源芯片采用TPS5430型号芯片。所述的并联均流控制电路(2)由控制器和控制开关稳压电路的D/A转换电路构成。所述的控制器采用MSP430F149型号单片机。所述的信号采集电路由高边电流检测电路、电压检测电路、A/D转换电路组成。所述的键盘与显示电路(5)包括编码开关和功能按键、液晶显示器。与现有技术相比，本实用新型有以下的优点和有益效果[0019]1、本实用新型采用集成芯片作为系统的主回路，结构简单、使用方便，稳定性强、 效率高、体积小，使系统更进一步的集成化，智能化。2、本实用新型采用D/A控制开关稳压电路的反馈网络即可实现稳压和输出电流分配功能，控制方法简单。3、本实用新型可以根据使用者的需求调节两路输出电流，以实现任意两路开关稳压电路单元的输出电流在0.5 2之间的任意比值的功能。适用于低电压、高电流的电源供电装置。4、本实用新型的键盘与显示电路操作简单，显示清晰，人机交互友好；信号采集电路中的高边电流检测电路排除了地线干扰，系统测量更加准确。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型中开关稳压电路的电路原理图；图3是本实用新型中并联均流控制电路中D/A转换器的电路原理图；图4是本实用新型中信号采集电路中高边电流检测的电路原理图；图5是本实用新型中信号采集电路中A/D转换器的电路原理图；图6是本实用新型中键盘与显示电路中IXD显示接口的电路原理图；图7是本实用新型中键盘与显示电路中键盘接口的电路原理图；图8是本实用新型中辅助电源电路的电路原理图；图9是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图9所示，本实用新型包括开关稳压电路(1)、并联均流控制电路(2)、输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)、键盘与显示电路(5)、辅助电源电路(6)。其中，开关稳压电路(1)由两个开关稳压电路单元并联而成；并联均流控制电路(2)与输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)相连，通过D/A转换器与开关稳压电路(1)的反馈回路连接；输入信号采集电路(3)与开关稳压电路(1)的输入端连接，输出信号采集电路(4)与开关稳压电路(1)的输出端连接；键盘与显示电路(5)与并联均流控制电路(2)连接；辅助电源电路(6)为并联均流控制电路(2)、输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)提供工作电压。输入信号采集电路(3)采集两路开关稳压电路的输入电压电流，经过A/D转换器传送给并联均流控制电路(2)，输出信号采集电路(4)采集两路开关稳压电路的输出电压电流以及负载电压电流，经过A/D转换器传送给并联均流控制电路(2 )，控制电路根据采集的信号和通过键盘设置的两路输出电流的比值来控制开关稳压电路，以实现稳压均流的功能。本实用新型实施例中，并联均流控制电路(2)采用MSP430型号单片机。本实用新型实施例的开关稳压电路单元由开关电源芯片TPS5430、LC滤波网络、 反馈回路组成，其中反馈回路与并联均流控制电路(2)相连，输出端与输出信号采集电路 (4)相连，其原理图如图2所示。并联均流控制电路(2)输出数字控制信号，经过数模转换器转化成电压信号，从而改变反馈回路的反馈电压，稳定输出电压，调节各路的输出电流比值。上述开关稳压电路(1)的输出电压为8V，最大负载电流为4. 5A，调节负载阻值可改变负载电流，两路开关稳压电路单元输出电流的比值范围为0. 5 2。两路开关稳压电路单元的电流串联采样电阻后并联输出，在保证快速反应的同时增加了系统的稳定性。TPSM30 内部集成的三极管等结构防止了电流倒灌，无需再外加二极管阻值电流倒灌现象的发生， 简化电路且提高了效率。图中的D/A控制属于并联均流控制电路(2)部分，采用MAX541实现如图3所示。本实施例中，输入信号采集电路(3)和输出信号采集电路(4)均包括高边电流检测电路、电压检测电路、A/D转换电路，其中高变电流检测电路采集两路开关稳压电路的输出电流以及负载的电流，电压检测电路采集负载电压，A/D转换器将采集到的模拟电路参数转换为数字信号并传送给上述并联均流控制电路(2)。高边电流检测电路采用LTC6102实现，电路结构简单且采样精准，其原理图如图4所示，LTC6102由输入端供电，提高了整机效率。电压检测电路为简单的电阻分压网络，本实施例中输出电压为8V，电阻分压网络流过的电流极小，电路简单且能达到精确测量的要求。A/D转换电路采用高速A/D转换芯片 ADS1115，系统的响应时间快、稳定，其原理图如图5所示。键盘与显示电路(5)包括编码开关和功能按键、液晶显示器。通过功能按键可使系统在自动模式和手动模式之间切换，按下功能按键表示系统进入手动模式，可通过编码开关设定两路开关稳压电路单元的输出电流的比值，设置完后按下编码开关的Enter按键确认。当本实用新型启动后，并联均流控制电路(2)开始对本实用新型的各个部分进行初始化，完成初始化后本实用新型处在待机工作状态。此时可以对本实用新型进行预设定， 通过键盘选择自动模式和手动模式。装置处于自动模式时，负载电压稳定在8V,负载输出电流随负载阻值的改变而改变，范围为OA、. 5A，两路开关稳压电路单元的输出电流之比为1:1。装置处于手动模式时，通过键盘设置两路开关稳压电路单元的输出电流之比，并联均流控制电路(2)接收设置信号后控制开关稳压电路(1)的输出电压电流，输出信号采集电路(4)采集装置的电路参数并反馈给并联均流控制电路(2)，如此反复采用动态跟踪的方法实现稳压均流的功能。
权利要求1.一种稳压开关电源模块并联均流供电系统，其特征在于包括开关稳压电路(1)、并联均流控制电路(2)、输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)、键盘与显示电路(5)、辅助电源电路(6)；所述的开关稳压电路(1)由两个以上的开关稳压电路单元并联而成； 所述的开关稳压电路(1)、输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)、键盘和显示电路(5)分别与并联均流控制电路(6)相连；所述的并联均流控制电路(2)、输入信号采集电路(3)、输出信号采集电路(4)、键盘与显示电路(5)分别连通为其提供工作电压的辅助电源电路(6)；所述的输入信号采集电路(3)与开关稳压电路(1)的输入端相连； 所述的输出信号采集电路(4)与开关稳压电路(1)的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的稳压开关电源模块并联均流供电系统，其特征在于 所述的开关稳压电路单元为降压式变压电路，由开关电源芯片、滤波电路和反馈回路组成，且任意两路开关稳压电路单元的输出电流比值范围为0. 5 2。
3.根据权利要求2所述的稳压开关电源模块并联均流供电系统，其特征在于所述的开关电源芯片采用TPS5430型号芯片。
4.根据权利要求1所述的稳压开关电源模块并联均流供电系统，其特征在于 所述的并联均流控制电路(2)由控制器和控制开关稳压电路的D/A转换电路构成。
5.根据权利要求4所述的稳压开关电源模块并联均流供电系统，其特征在于所述的控制器采用MSP430F149型号单片机。
6.根据权利要求1所述的稳压开关电源模块并联均流供电系统，其特征在于 所述的信号采集电路由高边电流检测电路、电压检测电路、A/D转换电路组成。
7.根据权利要求1所述的稳压开关电源模块并联均流供电系统，其特征在于 所述的键盘与显示电路(5)包括编码开关和功能按键、液晶显示器。
专利摘要本实用新型提供了一种稳压开关电源模块并联均流供电系统，包括开关稳压电路、并联均流控制电路、输入信号采集电路、输出信号采集电路、键盘与显示电路、辅助电源电路。其中，开关稳压电路作为系统的主回路采用集成芯片，并联均流控制电路通过其D/A转换器控制开关稳压电路的反馈网络以实现稳压和输出电流分配功能。本实用新型结构简单、使用方便，控制方法容易。除此之外，本实用新型采用的键盘与显示电路具有操作简单，显示清晰，人机交互友好的优点。本实用新型既可实现任意低于输入电压的稳压输出，又可实现输出电流精确设置。
文档编号H02M3/00GK202276288SQ20112039103
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者尹露, 张望先, 彭伟, 黄科 申请人:武汉大学