恒流恒压电源控制系统的制作方法

本技术是关于霍尔电推进器领域，特别是关于一种恒流恒压电源控制系统。

背景技术：

1、霍尔推力器电源运行负载工况的要求比较复杂，一般有恒压与恒流两种工况要求，同时对电源的输出功率与效率要求比较高，传统的线性电源无法满足，现阶段主要以开关电源的设计为主。主要电源系统框架如图1所示，由主开关单元、电压采样单元、电流采样单元以及专用控制芯片单元等组成；

2、为保障电源环路的稳定性要求，现阶段主要采用专用模拟控制芯片进行闭环驱动控制，对外部输出端的电压或电流信号分别进行采样，并送入控制芯片的反馈端进行闭环调节。

3、其不足之处在于，现有专用驱动芯片基本都是单反馈系统，即电压或电流只能选择其中一路反馈信号输入至控制芯片反馈引脚端，无法解耦电压电流单独闭环的控制方式。且目前芯片设计主要以电压型控制方式为主，电流采样反馈式的控制方式下不利于环路的稳定性运行。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种恒流恒压电源控制系统，其能够通过mcu单元处理实现对恒流与恒压的灵活控制。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种恒流恒压电源控制系统，包括：开关电源；采样控制单元，用于基于开关电源的输出电压和输出电流产生第一控制信号；反馈控制单元，用于基于开关电源的输出电压和第一控制信号产生反馈电压；控制芯片，用于基于反馈电压产生第二控制信号，所述开关电源用于基于第二控制信号产生输出电压。

3、在一个或多个实施方式中，采样控制单元包括电流采样单元、电压采样单元和mcu单元，所述电流采样单元用于采样开关电源的输出电流并产生采样电流，所述电压采样单元用于采样开关电源的输出电压并产生采样电压，所述mcu单元用于基于采样电压和采样电流产生第一控制信号。

4、在一个或多个实施方式中，反馈控制单元包括分压单元和调整单元，所述分压单元用于对开关电源的输出电压分压并产生反馈电压，所述调整单元用于基于第一控制信号调整反馈电压。

5、在一个或多个实施方式中，分压单元包括第一电阻和分压滤波单元，所述第一电阻的第一端与开关电源的第一输出端相连，所述第一电阻的第二端与分压滤波单元的第一端相连并用于产生反馈电压，所述分压滤波单元的第二端与地电压相连。

6、在一个或多个实施方式中，分压滤波单元包括并联的第二电阻和第一电容。

7、在一个或多个实施方式中，调整单元包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与分压单元相连，所述第三电阻的第二端用于接收第一控制信号。

8、在一个或多个实施方式中，系统还包括用于为开关电源的输出电压滤波的第二电容，所述第二电容的第一端与开关电源的第一输出端相连，所述第二电容的第二端与开关电源的第二输出端相连。

9、在一个或多个实施方式中，系统还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与开关电源的第一输出端相连，所述第四电阻的第二端与开关电源的第二输出端相连。

10、与现有技术相比，根据本实用新型的恒流恒压电源控制系统，采用传统的专用控制芯片与mcu相结合的闭环控制方式，通过将电压电流等关键信号引入mcu单元进行数字化处理，并通过gpio端口对反馈控制单元进行调节，实现恒压与恒流状态的灵活切换，稳定控制功能。控制方式依然保留专用控制芯片的闭环控制，mcu只影响反馈控制单元，实现了系统级恒流可控的功能需求。降低整体硬件逻辑的实现复杂性，提高了系统的可靠等级。同时mcu数字化控制能够对各类故障进行诊断处理与保护，提高整体电源的安全运行，并且有利于后期电源拓展与升级。

技术特征：

1.一种恒流恒压电源控制系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的恒流恒压电源控制系统，其特征在于，所述采样控制单元包括电流采样单元、电压采样单元和mcu单元，所述电流采样单元用于采样开关电源的输出电流并产生采样电流，所述电压采样单元用于采样开关电源的输出电压并产生采样电压，所述mcu单元用于基于采样电压和采样电流产生第一控制信号。

3.如权利要求1所述的恒流恒压电源控制系统，其特征在于，所述反馈控制单元包括分压单元和调整单元，所述分压单元用于对开关电源的输出电压分压并产生反馈电压，所述调整单元用于基于第一控制信号调整反馈电压。

4.如权利要求3所述的恒流恒压电源控制系统，其特征在于，所述分压单元包括第一电阻和分压滤波单元，所述第一电阻的第一端与开关电源的第一输出端相连，所述第一电阻的第二端与分压滤波单元的第一端相连并用于产生反馈电压，所述分压滤波单元的第二端与地电压相连。

5.如权利要求4所述的恒流恒压电源控制系统，其特征在于，所述分压滤波单元包括并联的第二电阻和第一电容。

6.如权利要求3所述的恒流恒压电源控制系统，其特征在于，所述调整单元包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与分压单元相连，所述第三电阻的第二端用于接收第一控制信号。

7.如权利要求1所述的恒流恒压电源控制系统，其特征在于，所述系统还包括用于为开关电源的输出电压滤波的第二电容，所述第二电容的第一端与开关电源的第一输出端相连，所述第二电容的第二端与开关电源的第二输出端相连。

8.如权利要求1所述的恒流恒压电源控制系统，其特征在于，所述系统还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与开关电源的第一输出端相连，所述第四电阻的第二端与开关电源的第二输出端相连。

技术总结
本技术公开了一种恒流恒压电源控制系统，包括开关电源、采样控制单元、反馈控制单元和控制芯片，根据本技术的恒流恒压电源控制系统，采用传统的专用控制芯片与MCU相结合的闭环控制方式，通过将电压电流等关键信号引入MCU单元进行数字化处理，并通过GPIO端口对反馈控制单元进行调节，实现恒压与恒流状态的灵活切换，稳定控制功能。控制方式依然保留专用控制芯片的闭环控制，MCU只影响反馈控制单元，实现了系统级恒流可控的功能需求。降低整体硬件逻辑的实现复杂性，提高了系统的可靠等级。同时MCU数字化控制能够对各类故障进行诊断处理与保护，提高整体电源的安全运行，并且有利于后期电源拓展与升级。

技术研发人员：李凡,张兴春,马康,宁中喜
受保护的技术使用者：上海易推动力科技有限公司
技术研发日：20231225
技术公布日：2024/9/2