直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法，其裝置包括MCU控制模塊、AD采集電路、電源開關(guān)、直流電源管理模塊，直流電源管理模塊用于提供電壓，MCU控制模塊用于發(fā)出方波信號，電源開關(guān)用于根據(jù)方波信號和直流電源管理模塊提供的電壓向待供電模塊輸出電壓，AD采集電路用于采集電源開關(guān)的輸出電壓值并傳輸至MCU控制模塊，MCU控制模塊根據(jù)AD采集電路采集的電壓值計算開電飛行時間并調(diào)整方波信號。本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法采用實時采集的電源開關(guān)輸出端的電壓值與設(shè)定電壓值相比較，計算出相應(yīng)的飛行時間，再通過向電源開關(guān)發(fā)送不同方波信號使飛行時間與預(yù)設(shè)飛行時間相同，自動完成開電飛行時間的調(diào)節(jié)，保證待供電模塊的安全啟動。
【專利說明】直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電子設(shè)備中的直流電源管理模塊負責給設(shè)備內(nèi)各部件供所需的電壓，供電開啟時，其輸出電壓從0V逐漸上升到設(shè)定的電壓值，電壓從0V上升至電壓設(shè)定值所需的時間就是直流電源(表示VDD、VCC等供壓源)的開電飛行時間，不同的應(yīng)用環(huán)境對直流電源開電飛行時間的要求不一樣，在大多數(shù)應(yīng)用場合，其值一般設(shè)置為lms-50ms。
[0003]目前，人們一般采用MCU發(fā)送方波信號對直流電源開電飛行時間進行調(diào)節(jié)，由于不同占空比、不同頻率的方波信號產(chǎn)生的飛行時間是不一樣的，對電源上電飛行時間的控制是根據(jù)設(shè)定的電壓值及通過改變方波信號的占空比或者頻率來實現(xiàn)的；然后利用示波器人工的對開電飛行時間進行調(diào)試，得到不同電壓不同飛行時間對應(yīng)方波信號的占空比和頻率并建立飛行時間表，當需要設(shè)置某一飛行時間時，通過查表的方式得到對應(yīng)設(shè)定電壓值的方波信號的占空比和頻率，但是這種方案存在以下缺陷:由于硬件的差異性，在一臺電子設(shè)備上調(diào)準后的方波參數(shù)，在其它電子設(shè)備上有一定的偏移，而且電子設(shè)備中每一路需要設(shè)置開電飛行時間的直流電源都需要利用示波器調(diào)節(jié)，工作效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種不需要反復(fù)使用示波器調(diào)節(jié)方波信號、能大幅提高工作效率的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置，其特殊之處在于，包括MCU控制模塊、AD采集電路、電源開關(guān)、直流電源管理模塊，所述直流電源管理模塊用于提供電壓，所述MCU控制模塊用于發(fā)出方波信號，所述電源開關(guān)用于根據(jù)方波信號和直流電源管理模塊提供的電壓向待供電模塊輸出電壓，所述AD采集電路用于采集電源開關(guān)的輸出電壓值并傳輸至MCU控制模塊，所述MCU控制模塊根據(jù)AD采集電路采集的電壓值計算開電飛行時間并調(diào)整方波信號。
[0006]進一步地，所述電源開關(guān)與待供電模塊之間還包括電源輸出端開關(guān)。電源輸出端開關(guān)在MCU控制模塊發(fā)出合適的方波信號前處于關(guān)斷狀態(tài)，保護待供電模塊的安全。
[0007]更進一步地，所述MCU控制模塊與電源開關(guān)之間還包括邏輯電路，所述MCU控制模塊向邏輯電路發(fā)出開關(guān)信號和方波信號，當開關(guān)信號導(dǎo)通時所述邏輯電路向電源開關(guān)發(fā)出方波信號。所述開關(guān)信號為高低電平信號。當MCU控制模塊向邏輯電路發(fā)送方波信號和開關(guān)信號，當發(fā)出的方波信號穩(wěn)定后，開關(guān)信號為高電平導(dǎo)通，邏輯電路才向電源開關(guān)發(fā)出方波信號，這樣使電源開關(guān)接收的方波信號更穩(wěn)定，計時更準確。
[0008]更進一步地，還包括用于啟動所述MCU控制模塊發(fā)出方波信號的按鍵。按鍵的設(shè)置是為了使發(fā)出自動調(diào)節(jié)飛行時間的啟動指令。
[0009]一種根據(jù)上述直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置的自動調(diào)節(jié)方法，其特殊之處在于，包括如下步驟:
[0010]1)所述直流電源管理模塊向電源開關(guān)輸出電壓，所述MCU控制模塊根據(jù)內(nèi)部固定參數(shù)設(shè)置輸出電壓與預(yù)設(shè)飛行時間T ；
[0011]2)所述電源開關(guān)接收電壓和方波信號并輸出電壓，所述AD采集電路采集電源開關(guān)輸出端的電壓值并傳送至MCU控制模塊；
[0012]3)當所述MCU控制模塊檢測到電源開關(guān)輸出端的電壓值大于0時記錄上升時間B，當所述MCU控制模塊檢測到電源開關(guān)輸出端的電壓值等于設(shè)定電壓值時記錄停止時間C，則實際飛行時間T1 = C-B ；
[0013]4)當ΤΙ = T時，調(diào)節(jié)完成；當T1古T時，所述MCU控制模塊調(diào)整方波信號，重復(fù)步驟2)、3)。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟4)中MCU控制模塊調(diào)整方波信號為調(diào)整方波信號的占空比或者
/和頻率。
[0015]最佳地，所述MCU控制模塊調(diào)整方波信號的具體步驟為:當T1〈T時，增大方波信號的占空比或者頻率或者占空比及頻率；當Τ1ΧΓ，減小方波信號的占空比或者頻率或者占空比及頻率。
[0016]本發(fā)明的原理為:MCU控制模塊將AD采集電路采集的電源開關(guān)輸出端的電壓值與設(shè)定電壓值相比較，實時計算出相應(yīng)的飛行時間，再通過向電源開關(guān)發(fā)送不同的方波信號使飛行時間與預(yù)設(shè)飛行時間相同。
[0017]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)的有益之處在于:消除了直流電源開電飛行時間的調(diào)節(jié)對示波器的依賴，不需要人工頻繁通過示波器調(diào)節(jié)方波信號，極大地提高了工作效率，且飛行時間記錄準確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖中:1.MCU控制模塊，2.按鍵，3.AD采集電路，4.邏輯電路，5.電源開關(guān)，6.電源輸出端開關(guān)，7.上位機，8.直流電源管理模塊，9.外部待供電模塊。

【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明所提供的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置，包括MCU控制模塊1、按鍵2、AD采集電路3、邏輯電路4、電源開關(guān)5、電源輸出端開關(guān)6和直流電源管理模塊8。其中MCU控制模塊1分別與按鍵2的信號輸出端、AD采集電路3的輸出端、邏輯電路4的兩個輸入端、電源輸出端開關(guān)6的控制端及上位機7相連；邏輯電路4為與門邏輯電路，其輸出端與電源開關(guān)5的控制端相連；電源開關(guān)5的輸入端與直流電源管理模塊8相連；電源開關(guān)5的輸出端分別與AD米集電路3的輸入端和電源輸出端開關(guān)6的輸入端相連；電源輸出端開關(guān)6的輸出端與外部待供電模塊9相連。
[0022]直流電源管理模塊8用于提供電壓，MCU控制模塊1用于發(fā)出方波信號，電源開關(guān)5用于根據(jù)方波信號和直流電源管理模塊8提供的電壓向待供電模塊9輸出電壓，AD米集電路3用于采集電源開關(guān)5的輸出電壓值并傳輸至MCU控制模塊1，MCU控制模塊1根據(jù)AD采集電路3采集的電壓值計算開電飛行時間并調(diào)整方波信號。
[0023]根據(jù)上述直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)方法如下:例如，需要給外部供電模組9提供3.3V的電壓，要求開電飛行時間T = 10ms,本發(fā)明裝置會自動調(diào)節(jié)出開電飛行時間為10ms時所對應(yīng)的方波信號的占空比、頻率，其具體調(diào)節(jié)步驟為:
[0024]0)初始化自動調(diào)節(jié)裝置，通過上位機7給MCU控制模塊1設(shè)置輸出電壓U = 3.3V、預(yù)設(shè)飛行時間T = 10ms ;按下按鍵2的按鈕；MCU控制模塊1檢測到按鍵2的開關(guān)動作，斷開電源輸出端開關(guān)6的輸出；
[0025]1)直流電源管理模塊8向電源開關(guān)5輸出電壓U = 3.3V，MCU控制模塊1向邏輯電路4的一個輸入端發(fā)送占空比為40 %、頻率為40KHz的連續(xù)方波信號，其中占空比40 %、頻率40KHz固定在MCU控制模塊1程序中，是一個任意給定的固定參數(shù)；
[0026]2)電源開關(guān)5接收電壓，AD采集電路3開始采集電源開關(guān)5輸出端的電壓U1，并實時反饋到MCU控制模塊1 ;MCU控制模塊1給與門邏輯電路4的另一個輸入端發(fā)送高電平信號“開”信號，此時電源開關(guān)5接收方波信號，輸出端的電壓U1為0V，記錄此時的時間A為 09:00:05.001 ；
[0027]3)MCU控制模塊1判斷AD采集電路3采集的電源開關(guān)5輸出端的電壓U1是否開始上升，當U1大于0時記錄開始上升時的時間B為09:00:05.003 ；
[0028]MCU控制模塊1判斷AD采集電路3采集的電源開關(guān)5輸出端的電壓U1是否等于
3.3V，記錄相等時的時間C為09:00:05.010，則飛行時間T1 = C_B = 7ms ；
[0029]4)由于T1〈T，則MCU控制模塊1增大方波信號的占空比，頻率或占空比及頻率本實施例固定方波的占空比，步進100Hz增大頻率，重復(fù)步驟2、3，直至T1 = T ;
[0030]記錄此時方波信號的占空比4%、頻率653.6Hz，并儲到MCU控制模塊1的存儲單兀中，完成調(diào)節(jié)。
[0031]需要對外部供電模組9供電時，MCU控制模塊1直接從存儲單元中讀取占空比、頻率信息，閉合電源輸出端開關(guān)6。
[0032]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以設(shè)計出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:包括MCU控制模塊(1)、AD采集電路(3)、電源開關(guān)(5)、直流電源管理模塊(8)，所述直流電源管理模塊(8)用于提供電壓，所述MCU控制模塊(I)用于發(fā)出方波信號，所述電源開關(guān)(5)用于根據(jù)方波信號和直流電源管理模塊⑶提供的電壓向待供電模塊(9)輸出電壓，所述AD采集電路(3)用于采集電源開關(guān)(5)的輸出電壓值并傳輸至MCU控制模塊(I)，所述MCU控制模塊⑴根據(jù)AD采集電路(3)采集的電壓值計算開電飛行時間并調(diào)整方波信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述電源開關(guān)(5)與待供電模塊(9)之間還包括電源輸出端開關(guān)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述MCU控制模塊⑴與電源開關(guān)(5)之間還包括邏輯電路(4)，所述MCU控制模塊⑴向邏輯電路(4)發(fā)出開關(guān)信號和方波信號，當開關(guān)信號導(dǎo)通時所述邏輯電路(4)向電源開關(guān)(5)發(fā)出方波信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:還包括用于啟動所述MCU控制模塊(I)發(fā)出方波信號的按鍵(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述開關(guān)信號為高低電平信號。
6.一種根據(jù)上述直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)所述直流電源管理模塊⑶向電源開關(guān)(5)輸出電壓，所述MCU控制模塊⑴根據(jù)內(nèi)部固定參數(shù)向電源開關(guān)(5)發(fā)出方波信號； 2)所述電源開關(guān)(5)接收電壓和方波信號并輸出電壓，所述AD采集電路(3)采集電源開關(guān)(5)輸出端的電壓值并傳送至MCU控制模塊⑴； 3)當所述MCU控制模塊(I)檢測到電源開關(guān)(5)輸出端的電壓值大于O時記錄上升時間B，當所述MCU控制模塊(I)檢測到電源開關(guān)(5)輸出端的電壓值等于設(shè)定電壓值時記錄停止時間C，則實際飛行時間Tl = C-B ； 4)當Tl= T時，調(diào)節(jié)完成；當Tl古T時，所述MCU控制模塊(I)調(diào)整方波信號，重復(fù)步驟2)、3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述步驟4)中MCU控制模塊(I)調(diào)整方波信號為調(diào)整方波信號的占空比或者/和頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流電源開電飛行時間自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述MCU控制模塊(I)調(diào)整方波信號的具體步驟為:當T1〈T時，增大方波信號的占空比或者頻率或者占空比及頻率；當Τ1ΧΓ，減小方波信號的占空比或者頻率或者占空比及頻率。
【文檔編號】H02M1/36GK104300776SQ201410596382
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】彭騫, 周金, 沈亞非, 陳凱 申請人:武漢精測電子技術(shù)股份有限公司