一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置，包括直流稳压电源、ARM微处理器控制模块、模数转换反馈电路模块、多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块、变压器电路模块、升流器电路模块；所述直流稳压电源为程控电源装置提供直流稳压电源；所述ARM微处理器通过接收RS485串口发出的程控指令，设置电源所需的输出值、输出极性，ARM微处理器将设置值输出到数模转换电路；所述模数转换反馈电路模块将接收到的数字信号转变为模拟信号后依次通过多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块和变压器电路模块、升流器电路模块的升压、调制滤波和变压、升流，输出相互独立的三相可调电压电流。本实用新型专利技术可减少人为的对电源操作，报警系统可以避免误操作对设备造成损坏，体积小，能够满足高密度大数量环境使用，可以提高使用人员的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置
本技术属于通信对抗
，具体涉及一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置。
技术介绍
程控电源是采用ARM微处理器，超大规模集成电路等技术，体积小、重量轻、技术含量高，程控实现软启动，软停止，可智能程控设定输出电压、输出电流、相位以及频率的电源。在电力系统中，常规仿真装置上要实现对程控电源的可编程控制，并能实现稳定的宽范围频率载波通信，现有技术尚无法有效解决这一点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置，可减少手动的对电源装置的操作，避免误操作，提高使用人员的工作效率。为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置，包括直流稳压电源、ARM微处理器控制模块、模数转换反馈电路模块、多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块、变压器电路模块和升流器电路模块；所述直流稳压电源为程控电源装置提供直流稳压电源；所述ARM微处理器控制模块，通过接收RS485串口发出的程控指令，设置程控电源所需的输出电压和电流值、输出电压电流的角度和极性，ARM微处理器控制模块将设置的数值输出到模数转换反馈电路模块；所述模数转换反馈电路模块将接收到的数字信号转变为模拟信号后依次通过多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块、变压器电路模块和升流器电路模块的功率放大、调制滤波和变压、升流，输出相互独立的三相可调电压电流。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的直流稳压电源包括大功率±15V与±42V直流电源，两组直流电源公共端接GND，为智能程控电源供电。上述的ARM微处理器控制模块包括电源变换单元、ARM微处理器、数模转换电路、运放电路、报警检测电路，RS485数据总线接口；所述电源变换单元将+15V直流源转换成5V直流给ARM微处理器供电；所述ARM微处理器完成硬件初始化工作，通过接收RS485串口发出的指令，设置电源所需的输出电压和电流值、输出值的角度和极性，ARM微处理器将设置值输出到数模转换模块进行数模转换；所述运放电路将数模转换产生的模拟信号进行等比例放大，输出一个线性稳定的模拟信号值；所述报警检测电路，其检测电路连接到多级功率放大电路模块，检测电路另一端通过GPIO通信口线连接到ARM微处理器，报警检测电路进行故障报警保护，包括过电压保护，输出电压短路报警保护，输出电流开路报警保护。上述的模数转换反馈电路模块，包括电阻R11、R12、R13、R14、R15，电容C10、C11、C12、C13、C15，3通道隔离芯片D2，A/D转换芯片D3，双路运算放大器N2，电阻R11、R12、R13是三个上拉电阻，连接在3通道隔离芯片的IIC通信接口端，电容C10、C11、C12、C13是连接在VCC1和GND1之间、VCC2和GND之间的旁路电容，预防电源信号干扰；3通道隔离芯片D2与A/D转换芯片D3相连，A/D转换芯片D3的输出端与运算放大器N2的A路输入相连，A路的输出端连接多级功率放大电路模块反馈端；A/D转换芯片D3的输入端与运算放大器N2的B路的输出相连，B路的输入连接多级功率放大电路的输出端；模数转换电路将运放电路放大后的模拟信号转变为数字信号，采样输出值，采用PID控制技术，对设定值和输出值的偏差进行修正，直到满足控制精度，获得最终电压、电流输出值。上述的多级功率放大电路模块包括信号运算放大器、报警保护模块、功率放大器、大功率MOS管、CBB电容；其中模拟信号接入到信号运算放大器，运算放大器连接报警保护模块，输出放大信号到功率放大器，功率放大器输出连接大功率MOS管，CBB电容连接到MOS管的输出和电源之间，MOS管的信号接输出；多级功率放大电路模块，能够将ARM微处理器控制模块输出的工频正弦模拟信号，进行同步功率放大，输出带有额定功率的信号值。上述的调制滤波模块，包括二极管D1、D2，电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3、C4、C5和磁环电感L1；所述调制滤波模块的输入接多级功率放大电路的输出，调制滤波模块的输出接变压器电路模块和升流器电路模块。上述的变压器电路模块和升流器电路模块包括变压器、升流器、电压输出电路，电流输出电路，其中变压器输入端接工频交流信号调制滤波电路模块的输出，变压器输出接一组并联安规电容和热敏电阻，升流器输入端接工频交流信号调制滤波电路模块的输出，输出接开路保护继电器和电流输出端；所述变压器、升流器分别将调制滤波电路模块输出信号进行变压、滤波，通过电压输出电路，电流输出电路输出电压、电流；所述升流器采用节能型自耦调压器与高导磁升流器，所用仪器为0.1级精度等级。本技术具有以下有益效果：该可编程程控电源，采用高精度D/A转换电路输出作为高压电源的基准电压，不仅能大幅提高输出电压精度，而且电压调节精度容易控制；采用高精度A/D转换反馈电路，能够实现对输出电压和电流的精确采样；ARM微处理器系统响应速度快，输出电压纹波小，电压稳定度高；不仅能输出高精度的电压电流，而且可以通过远程控制和串口通信功能，实现电压、电流高精度调节，对负载异常时提供实时报警并提示相关故障信息，同时通过串口通信实时查询和监听精确的电压值、电流值等电源状态。并通过上位机软件实现对程控电源的在线编程，设定控制方案，实现全软件化控制流程，减少人为的对电源操作，避免误操作，提高使用人员的工作效率。附图说明图1是本技术智能程控电源装置的系统框图；图2是图1中的模数转换电路的原理图；图3是图1中的多级功率放大电路的逻辑框图；图4是图1中的调制滤波电路的原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细描述。参见图1，一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置,包括直流稳压电源、ARM微处理器控制模块、模数转换反馈模块、多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块和变压器电路模块、升流器电路模块；所述直流稳压电源为程控电源装置提供直流稳压电源；所述ARM微处理器通过接收RS485串口发出的程控指令，设置电源所需的输出值、输出极性等参数，微处理器将设置值输出到数模转换电路；所述数模转换电路将接收到的数字信号转变为模拟信号后依次通过多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块和变压器电路模块、升流器电路模块的功率放大、滤波和变压、升流，输出相互独立的三相可调电压电流。实施例中，所述直流稳压电源包括大功率±15V与±42V直流电源，为三相程控电源供电，一台直流电源可同时满足20台三相程控电源正常供电需求。实施例中，所述微控制电路包括电源变换单元、ARM微处理器、数模转换电路、运放电路、报警检测电路，RS485数据总线接口；所述电源变换单元将+15V直流源转换成5V直流电源给ARM微处理器供电；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置，其特征在于，包括直流稳压电源、ARM微处理器控制模块、模数转换反馈电路模块、多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块、变压器电路模块和升流器电路模块；/n所述直流稳压电源为程控电源装置提供直流稳压电源；/n所述ARM微处理器控制模块，通过接收RS485串口发出的程控指令，设置程控电源所需的输出电压和电流值、输出电压电流的角度和极性，ARM微处理器控制模块将设置的数值输出到模数转换反馈电路模块；/n所述模数转换反馈电路模块将接收到的数字信号转变为模拟信号后依次通过多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块、变压器电路模块和升流器电路模块的功率放大、调制滤波和变压、升流，输出相互独立的三相可调电压电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置，其特征在于，包括直流稳压电源、ARM微处理器控制模块、模数转换反馈电路模块、多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块、变压器电路模块和升流器电路模块；
所述直流稳压电源为程控电源装置提供直流稳压电源；
所述ARM微处理器控制模块，通过接收RS485串口发出的程控指令，设置程控电源所需的输出电压和电流值、输出电压电流的角度和极性，ARM微处理器控制模块将设置的数值输出到模数转换反馈电路模块；
所述模数转换反馈电路模块将接收到的数字信号转变为模拟信号后依次通过多级功率放大电路模块、调制滤波电路模块、变压器电路模块和升流器电路模块的功率放大、调制滤波和变压、升流，输出相互独立的三相可调电压电流。


2.根据权利要求1所述的一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置，其特征在于，所述直流稳压电源包括大功率±15V与±42V直流电源，两组直流电源公共端接GND，为智能程控电源供电。


3.根据权利要求1所述的一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置，其特征在于，所述ARM微处理器控制模块包括电源变换单元、ARM微处理器、数模转换电路、运放电路、报警检测电路，RS485数据总线接口；
所述电源变换单元将+15V直流源转换成5V直流给ARM微处理器供电；
所述ARM微处理器完成硬件初始化工作，通过接收RS485串口发出的指令，设置电源所需的输出电压和电流值、输出值的角度和极性，ARM微处理器将设置值输出到数模转换模块进行数模转换；
所述运放电路将数模转换产生的模拟信号进行等比例放大，输出一个线性稳定的模拟信号值；
所述报警检测电路，其检测电路连接到多级功率放大电路模块，检测电路另一端通过GPIO通信口线连接到ARM微处理器，报警检测电路进行故障报警保护，包括过电压保护，输出电压短路报警保护，输出电流开路报警保护。


4.根据权利要求1所述的一种应用在仿真装置上的智能程控电源装置，其特征在于，所述模数转换反馈电路模块，包括电阻R11、R12、R13、R14、R15，电容C10、C11、C12、C13、C15，3通道隔离芯片D2，A/D转换芯片D3，双路运算放大器N2，电阻R11、R12、R13是三个上拉电...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛维杰，李树华，傅文进，刘陈，陈晓萌，徐瑶，
申请(专利权)人：毛维杰，李树华，傅文进，刘陈，陈晓萌，徐瑶，
类型：新型
国别省市：江苏;32