[发明专利]一种程控直流电源控制电路

说明书

本发明公开了一种程控直流电源控制电路，属于程控直流电源领域，包括电子开关、ADC电路、DSP+FPGA电路、DAC电路和电平转换；采样电路送来的电压电流信号通过电子开关进行切换后送至ADC电路直接转化为数字回读信号，采用FPGA进行数字PID控制，将数字误差控制信号通过DAC电路直接转化为输出控制信号，DAC电路将输出控制信号提供给隔离驱动电路，实现程控直流电源的实时控制。本发明DSP+FPGA具有强大的时序电路处理能力和数字信号处理能力，提高了程控直流电源的瞬态响应能力和实时性能；采用电子开关对采样电路送来的信号进行切换后送至ADC电路，有效降低了ADC电路数量，降低了成本。

技术领域

本发明属于程控直流电源领域，具体涉及一种程控直流电源控制电路。

背景技术

程控直流电源属于基础性测试仪器，广泛应用于军民科研和生产领域，特别是各种测试系统中，提供高性能和高可靠性的可程控直流供电。常用的程控直流电源总体电路原理框图如图1所示，由PFC电路、功率变换器、次级整流、隔离驱动电路、控制电路(含单片机或DSP、ADC电路和DAC电路)、采样电路、输出滤波、辅助供电和人机接口等电路组成。传统程控直流电源的控制电路采用单片机或DSP进行控制，程控直流电源的性能受单片机和DSP性能的影响较大，由于单片机和DSP不仅用于进行输出实时控制，还要进行各种接口控制以及键盘、显示电路控制，如：GPIB接口、USB接口、LAN接口等人机接口控制，严重制约了单片机和DSP对电源输出的实时控制，很难实现良好的瞬态响应以及复杂的输出控制，如任意波形发生及数字化仪功能。

随着半导体技术的发展和复杂自动测试的需求，特别是DSP+FPGA在程控直流电源控制电路中的使用，由于其具有强大数字信号处理能力，使程控直流电源的实时性能得到显著的提高，同时由于采用大规模数字集成电路进行控制，降低了硬件系统复杂度，提高了程控直流电源产品的集成度。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种程控直流电源控制电路，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种程控直流电源控制电路，包括电子开关、ADC电路、DSP+FPGA电路、DAC电路和电平转换；

电子开关，被配置为用于将采样电路送来的电压电流信号进行切换后送至ADC电路进行模数转换后提供给DSP+FPGA电路进行数字信号处理；

ADC电路，被配置为用于将采样电路采样的程控直流电源直流输出的电压和电流回读信号通过模数转换转化为数字回读信号，并提供给DSP+FPGA电路进行数字信号处理；

DSP+FPGA电路；其中，DSP，被配置为用于实现人机控制，并在每次开机时，通过JTAG接口将控制程序下载到FPGA中；FPGA，被配置为用于通过数字PID算法控制来完成对程控直流电源的实时控制，将数字误差控制信号通过DAC电路直接转化为输出控制信号；

DAC电路，被配置为用于将DSP+FPGA电路处理过的电压和电流的输出控制信号进行数模转换，并提供给隔离驱动电路，实现程控直流电源的功率变换；

电平转换电路，被配置为用于将DSP+FPGA电路处理过的其它输出控制信号进行电平转换，并提供给隔离驱动电路，实现程控直流电源的功率变换控制和保护功能；

采样电路送来的电压电流信号通过电子开关进行切换后送至ADC电路直接转化为数字回读信号，采用FPGA进行数字PID控制，将数字误差控制信号通过DAC电路直接转化为输出控制信号，DAC电路将输出控制信号提供给隔离驱动电路，实现程控直流电源的实时控制。

本发明所带来的有益技术效果：