基于ADC和PWM闭环控制可调电源电路及电源设备的制作方法

基于adc和pwm闭环控制可调电源电路及电源设备
技术领域：
1.本实用新型涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种基于adc和 pwm闭环控制可调电源电路及电源设备。


背景技术：
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2.在当代科技与经济高速发展的过程中，电源起到关键性的作用。所有的电子设备都需要一个良好稳定的电源，同时各种不同的用电设备对电源的性能要求也不一样，因此存在各种各样的电源形式，如电压幅值可调的直流电源，或是电压幅值、频率可动态调整的交流电源等等。良好稳定的电源控制技术在当今电力电子技术中具有非常重要的作用，电源已成为非常重要的基础科技和产业，并广泛应用于各行业，从日常生活到尖端的科学都离不开电源控制技术的参与和支持。
3.为了能够满足多种使用场合，现有的大多数电源设备的电压可调，能够根据具体情况提供所需电压大小，然而现有的电源设备所具有的可调电源电路不仅元器件较多、整体体积较大、不便于移动及携带，而且提供的电压值偏差较大且不稳定，无法适用于对电源电压具有高要求的使用场合。


技术实现要素：
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4.本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种基于adc和pwm闭环控制可调电源电路，整体电路结构简单、整体使用器件较少、整体体积较小，便于移动及携带，能够提供精准且稳定的电压，能够适用于对电源电压具有高要求的使用场合；本实用新型还提供了一种电源设备，不仅体积较小、便于移动及携带，而且能够提供精准且稳定的电压，能够适用于对电源电压具有高要求的使用场合。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于 adc和pwm闭环控制可调电源电路，包括mcu、mos管q1、电阻r1、滤波器b1、电源vdd、电路输出端vout，所述mcu包括 pwm输出引脚、adc输入引脚，滤波器b1包括滤波输入端b11、滤波输出端b12，mcu的pwm输出引脚与mos管q1的栅极电连接，电阻r1串接于pwm输出引脚与mos管q1的栅极之间，mos 管q1的源极与电源vdd电连接，mos管q1的漏极与滤波器b1 的滤波输入端b11、电路输出端vout电连接，滤波器b1的滤波输出端b12与mcu的adc输入引脚电连接。
6.对上述方案的进一步改进为，所述滤波器b1为低通滤波器。
7.对上述方案的进一步改进为，所述滤波器b1包括电容c1、电阻r2，电阻r2的一端作为滤波器b1的滤波输入端b11，电阻r2 的另一端分为两路，其中一路作为滤波器b1的滤波输出端b12，另外一路接地，电容c1串接于电阻r2与地之间。
8.对上述方案的进一步改进为，所述mos管q1为p型mos管。
9.对上述方案的进一步改进为，所述mos管q1的型号为a03401a。
10.一种电源设备，包括如上述任一方案所述的基于adc和pwm 闭环控制可调电源电路。
11.本实用新型有益效果在于：本实用新型提供的一种基于adc和 pwm闭环控制可调电源电路，包括mcu、mos管q1、电阻r1、滤波器b1、电源vdd、电路输出端vout，所述mcu包括pwm输出引脚、adc输入引脚，滤波器b1包括滤波输入端b11、滤波输出端b12，mcu的pwm输出引脚与mos管q1的栅极电连接，电阻r1串接于pwm输出引脚与mos管q1的栅极之间，mos管 q1的源极与电源vdd电连接，mos管q1的漏极与滤波器b1的滤波输入端b11、电路输出端vout电连接，滤波器b1的滤波输出端 b12与mcu的adc输入引脚电连接；本实用新型的mcu的pwm 输出引脚输出一个pwm控制信号时，电路输出端vout输出一个幅度为vdd的pwm波形，滤波器b1对pwm的交流分量进行过滤并留下直流分量，根据傅里叶变换得pwm的直流分量电压v等于vdd 乘以pwm的占空比p，mcu的adc输入引脚实时对经滤波器b1 过滤后的pwm的直流分量电压v进行采样，将采样的直流分量电压v与电压设定值vth进行比较，当采样的直流分量电压v小于电压设定值vth时，将pwm的占空比p调高，当采样的直流分量电压v大于电压设定值vth时，将pwm的占空比p调低，当采样的直流分量电压v等于电压设定值vth时，pwm的占空比p保持不变，本实用新型的基于adc和pwm闭环控制可调电源电路通过闭环动态调节pwm的占空比p来实现电路输出端vout输出精准且稳定的电压，不仅整体电路结构简单、整体使用器件较少、整体体积较小，便于移动及携带，而且能够提供精准且稳定的电压，能够适用于对电源电压具有高要求的使用场合。
附图说明：
12.图1为本实用新型的基于adc和pwm闭环控制可调电源电路的电路原理图一。
13.图2为本实用新型的基于adc和pwm闭环控制可调电源电路的电路原理图二。
14.图3为本实用新型的基于adc和pwm闭环控制可调电源电路的控制原理框图。
具体实施方式：
15.实施例1，如图1-3所示，一种基于adc和pwm闭环控制可调电源电路包括mcu、mos管q1、电阻r1、滤波器b1、电源vdd、电路输出端vout，所述mcu包括pwm输出引脚、adc输入引脚，滤波器b1包括滤波输入端b11、滤波输出端b12，mcu的pwm 输出引脚与mos管q1的栅极电连接，电阻r1串接于pwm输出引脚与mos管q1的栅极之间，mos管q1的源极与电源vdd电连接，mos管q1的漏极与滤波器b1的滤波输入端b11、电路输出端 vout电连接，滤波器b1的滤波输出端b12与mcu的adc输入引脚电连接；本实施例中的mcu的pwm输出引脚输出一个pwm控制信号时，电路输出端vout输出一个幅度为vdd的pwm波形，滤波器b1对pwm的交流分量进行过滤并留下直流分量，根据傅里叶变换得pwm的直流分量电压v等于vdd乘以pwm的占空比p， mcu的adc输入引脚实时对经滤波器b1过滤后的pwm的直流分量电压v进行采样，将采样的直流分量电压v与电压设定值vth进行比较，当采样的直流分量电压v小于电压设定值vth时，将pwm 的占空比p调高，当采样的直流分量电压v大于电压设定值vth时，将pwm的占空比p调低，当采样的直流分量电压v等于电压设定值vth时，pwm的占空比p保持不变，本实用新型的基于adc和 pwm闭环控制可调电源电路通过闭环动态调节pwm的占空比p来实现电路输出端vout输出精准且稳定的电压，不仅整体电路结构简单、整体使用器件较少、整体体积较小，便于移动及携带，而且能够提供精准且稳定的电压，能够适用于对电源电压具有高要求的使用场合。
16.滤波器b1为低通滤波器，滤波器b1包括电容c1、电阻r2，电阻r2的一端作为滤波器b1的滤波输入端b11，电阻r2的另一端分为两路，其中一路作为滤波器b1的滤波输出端b12，另外一路接地，电容c1串接于电阻r2与地之间，不仅过滤效果显著，而且使用器件较少，能够很好地适用于本实施例的电路结构中。
17.mos管q1为p型mos管，mos管q1的型号为a03401a，具有高阻断电压、低导通电阻值的特性，能够很好地适用于本实施例的电路结构中。
18.实施例2，如图1-3所示，一种电源设备，包括实施例1中的基于adc和pwm闭环控制可调电源电路，体积较小、便于移动及携带，电路结构简单，维修简单、便捷，具有良好的经济效益，能够提供精准且稳定的电压，能够适用于对电源电压具有高要求的使用场合。
19.工作原理：
20.首先，对mcu的pwm频率、pwm分辨率、adc分辨率等进行预先配置，接着读取电压设定值vth，即所需输出电压大小，开启 pwm和adc，然后读取adc输入引脚采样的直流分量电压v，将采样的直流分量电压v与电压设定值vth进行比较，如果采样的直流分量电压v大于电压设定值vth，则调低pwm的占空比p，如果采样的直流分量电压v小于电压设定值vth，则调高pwm的占空比p，如果采样的直流分量电压v等于电压设定值vth，则不改变 pwm的占空比p；然后持续循环读取adc输入引脚采样的电压并不断地调整pwm的占空比p，实现动态平衡，从而实现电路输出端 vout输出精准且稳定的电压；本实用新型的基于adc和pwm闭环控制可调电源电路不仅整体电路结构简单、整体使用器件较少、整体体积较小，便于移动及携带，而且能够提供精准且稳定的电压，能够适用于对电源电压具有高要求的使用场合。
21.当然，以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。