專利名稱：基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于供配電的直流電源技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置。
背景技術(shù)：
為了適應不同用電設備對直流電源輸出電壓的要求，現(xiàn)有的直流電源需要具備調(diào)壓功能。一般地，直流電源的調(diào)壓技術(shù)均是直流電源內(nèi)部有固定的調(diào)壓電路，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓電路的輸入給定來達到調(diào)節(jié)直流電源輸出電壓的目的?，F(xiàn)有的直流電源調(diào)壓技術(shù)是在直流電源的面板上安裝一個調(diào)節(jié)旋鈕，通過操作人員旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)電源內(nèi)部調(diào)壓電路的輸入給定，從而達到調(diào)壓的目的。這種技術(shù)的缺點或不足主要有(1)精度不高。調(diào)節(jié)電壓環(huán)節(jié)的主要誤差包括調(diào)節(jié)旋鈕自身的誤差、操作人員操作的誤差和調(diào)壓電路自身的誤差，使得現(xiàn)有調(diào)壓技術(shù)的精度不高。(2)操作步驟比較麻煩。當需要調(diào)壓時操作人員需要按照操作手冊上詳細步驟進行操作，即先按照操作手冊上調(diào)節(jié)電壓與旋轉(zhuǎn)旋鈕圈數(shù)的對應關(guān)系進行粗調(diào)，然后再在高精度萬用表對電源電壓的指示下進行細調(diào)。不僅步驟比較麻煩，而且費時較長。(3)后期維護性較差。如果電源的使用環(huán)境比較惡劣或者電源的長期使用，調(diào)節(jié)旋鈕的輸出可能會發(fā)生變化，因此為了確保電源的輸出電壓在要求的精度范圍內(nèi)需要不定期地對調(diào)解旋鈕進行維護校準，后期維護性較差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能夠簡單、快捷、準確地調(diào)節(jié)直流電源輸出電壓的基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)精度不高、操作步驟比較麻煩、 后期維護性較差的缺點。為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，該裝置包括主控計算機、隔離電路、CAN總線收發(fā)電路、集成有充足的 IO接口和雙CAN總線模塊的單片機、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、基準值計算處理電路、運算電路、線性隔離電路和直流電源調(diào)壓電路；主控計算機輸出端與隔離電路輸入端連接，隔離電路輸出端與CAN總線收發(fā)電路輸入端連接，CAN總線收發(fā)電路輸出端與單片機的雙CAN總線模塊連接，單片機的IO接口與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端和基準值計算處理電路的輸出端分別與運算電路輸入端連接，運算電路的輸出端與線性隔離電路輸入端連接，線性隔離電路的輸出端與直流電源調(diào)壓電路輸入端連接。所述主控計算機中裝有VxWorks操作系統(tǒng)。所述隔離電路為以高速光耦I(lǐng)S07221BD為核心的隔離電路。所述CAN總線收發(fā)電路為以PCA82C250為核心的CAN總線收發(fā)電路。所述單片機為英飛凌16位)(C164系列單片機。所述雙CAN總線模塊可以采用SJA1000。[0013]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路為以MAX5102為核心的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。所述運算電路為以運算放大器0P727為核心的運算電路。所述線性隔離電路為以線性光耦HCNR201為核心的線性隔離電路。本實用新型所取得的有益效果是(1)提高了調(diào)壓精度采用總線技術(shù)消除了現(xiàn)有調(diào)壓技術(shù)中操作人員的操作誤差，采用高精度的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換技術(shù)減弱了調(diào)節(jié)旋鈕自身的誤差；(2)簡化了操作步驟，調(diào)節(jié)電壓一步到位操作人員只需將需要調(diào)節(jié)的電壓值輸入主控計算機的調(diào)壓指令中即可；(3)改善了后期維護性采用數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換技術(shù)和信號處理電路得到的值不會隨著直流電源所處的環(huán)境和工作的時間而變化，后期維護基本為零。

圖1為本實用新型基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型所述基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置包括主控計算機、隔離電路、CAN總線收發(fā)電路、集成有充足的IO接口和雙CAN總線模塊的單片機、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、基準值計算處理電路、運算電路、線性隔離電路和直流電源調(diào)壓電路；主控計算機輸出端與隔離電路輸入端連接，隔離電路輸出端與CAN總線收發(fā)電路輸入端連接，CAN 總線收發(fā)電路輸出端與單片機的雙CAN總線模塊連接，單片機的IO接口與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端和基準值計算處理電路的輸出端分別與運算電路輸入端連接，運算電路的輸出端與線性隔離電路輸入端連接，線性隔離電路的輸出端與直流電源調(diào)壓電路輸入端連接。將需要調(diào)節(jié)的電壓Uo輸入到主控計算機的調(diào)壓指令中，主控計算機發(fā)出調(diào)壓指令經(jīng)隔離電路進行隔離，隔離電路輸出的信號通過CAN總線收發(fā)電路將信號轉(zhuǎn)換成與單片機中集成的雙CAN總線模塊相匹配的信號輸入到單片機中集成的雙CAN總線模塊中，單片機從雙CAN總線模塊中讀取接收到的調(diào)壓指令進行解析計算得到需要輸出的數(shù)字量D，并通過集成在單片機中的IO接口將輸出的數(shù)字量D輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成模擬量，該模擬量與由基準值計算處理電路產(chǎn)生的基準值Un通過運算電路進行加法計算，得到輸出給直流電源調(diào)壓電路的給定值信號，該給定值信號通過線性隔離電路進行隔離，隔離后的信號輸入到直流電源調(diào)壓電路進行調(diào)壓，得到需要調(diào)節(jié)的電壓Uo，實現(xiàn)對直流電源的調(diào)壓。其中，主控計算機中裝有VxWorks操作系統(tǒng)；隔離電路為以高速光耦I(lǐng)S07221BD為核心的隔離電路；CAN總線收發(fā)電路為以PCA82C250為核心的CAN總線收發(fā)電路；單片機為英飛凌16位)(C164系列單片機，有充足的IO 口資源和雙CAN總線模塊，雙CAN總線模塊可以采用SJA1000 ；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路為以MAX5102為核心的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；運算電路為以運算放大器0P727為核心的運算電路；線性隔離電路為以線性光耦HCNR201為核心的線性隔離電路；直流電源調(diào)壓電路、基準值計算處理電路為現(xiàn)有通知技術(shù)。單片機從雙CAN總線模塊中讀取接收到的調(diào)壓指令進行解析計算得到需要輸出的數(shù)字量D，具體的計算方法如下D = (28-1) X (AUo-Un)/5其中，Uo為需要調(diào)節(jié)的電壓；A為直流電源調(diào)壓電路給定輸入值與需要調(diào)節(jié)的電壓Uo之間的比值；Un為基準值計算處理電路產(chǎn)生的基準值，根據(jù)直流電源輸出電壓的范圍設置；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路數(shù)字量輸入為8位。因直流電源內(nèi)部電磁環(huán)境惡劣，采用隔離電路將單片機的參考地與直流電壓的參考地隔離，從物理上很好地阻斷了干擾信號地傳導路徑，避免單片機受到外界的干擾。
權(quán)利要求1.一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于該裝置包括主控計算機、隔離電路、CAN總線收發(fā)電路、集成有充足的IO接口和雙CAN總線模塊的單片機、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、基準值計算處理電路、運算電路、線性隔離電路和直流電源調(diào)壓電路；主控計算機輸出端與隔離電路輸入端連接，隔離電路輸出端與CAN總線收發(fā)電路輸入端連接，CAN總線收發(fā)電路輸出端與單片機的雙CAN總線模塊連接，單片機的IO接口與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端和基準值計算處理電路的輸出端分別與運算電路輸入端連接，運算電路的輸出端與線性隔離電路輸入端連接，線性隔離電路的輸出端與直流電源調(diào)壓電路輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于 所述主控計算機中裝有VxWorks操作系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于 所述隔離電路為以高速光耦I(lǐng)S07221BD為核心的隔離電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于 所述CAN總線收發(fā)電路為以PCA82C250為核心的CAN總線收發(fā)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于 所述單片機為英飛凌16位XC164系列單片機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于 所述雙CAN總線模塊可以采用SJA1000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路為以MAX5102為核心的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于 所述運算電路為以運算放大器0P727為核心的運算電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置，其特征在于 所述線性隔離電路為以線性光耦HCNR201為核心的線性隔離電路。
專利摘要本實用新型屬于供配電的直流電源技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于總線技術(shù)的直流電源數(shù)字調(diào)壓裝置。該裝置的主控計算機輸出端與隔離電路輸入端連接，隔離電路輸出端與CAN總線收發(fā)電路輸入端連接，CAN總線收發(fā)電路輸出端與單片機的雙CAN總線模塊連接，單片機的IO接口與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端和基準值計算處理電路的輸出端分別與運算電路輸入端連接，運算電路的輸出端與線性隔離電路輸入端連接，線性隔離電路的輸出端與直流電源調(diào)壓電路輸入端連接。本實用新型提高了調(diào)壓精度，簡化了操作步驟，改善了后期維護性。
文檔編號G05F1/56GK202093413SQ20112011441
公開日2011年12月28日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者劉生華, 武青芬, 王鳳國 申請人:北京航天發(fā)射技術(shù)研究所