[发明专利]一种电源系统

说明书

本发明公开了一种电源系统，它包括：开关电源、微处理器单元、输出电流采样单元；输出电流采集单元用于采集开关电源工作电流；输出电流采集单元主要由第二运算放大器A2和模数变换器组成，第二运算放大器A2用于对开关电源工作电流进行采样；开关电源与电流采样电阻RS相串联，采样电阻RS的一端与第二运算放大器A2的同向输入端相连接，采样电阻RS的另一端与第二运算放大器A2的反向输入端相连接，第二运算放大器A2的输出端与模数变换器的模拟输入端相连接；模数变换器的数字输出端与微处理器单元的IO相连接；微处理器根据电流采集单元采集输出的数据对开关电源工作电流进行监测。

技术领域

本发明涉及一种电源系统，特别是一种能监测工作状态的电源系统。

背景技术

各种电子设备对电源电路的要求可以归纳为：能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，简言之提供稳定的直流电能。

开关电源是上世纪60年代就发展起来的一种稳压电源，它和线性稳压电源相比，最大的优点在于效率高、体积小、重量轻及对工作电压和负载变化适应性强。其次，开关电源工作在高频开关状态，所以本身的损耗能量低，电源效率可以到达80％，甚至90％，比一般的线性稳压电源效率提高近一倍。随着半导体技术进步，其集成度越来越高，功能越来越强大，它们的体积却越来越小，业界不断追求开发出各类型体积小、重量轻、效率高、性能好的开关电源。

综上，开关电源由于体积小、效率较高得到了广泛的应用；随着电子产品、计算机、移动通讯等的广泛应用，迅速取代线性稳压电源成为直流稳压电源的首选。但是相比线性稳压电源，开关电源也有其不足之处。开关电源的调整管交替工作在截止状态和饱和状态，即开关状态，在PWM(脉冲宽度调制)工作方式下，通过改变调整管的导通时间(占空比)达到稳压的目的，由于占空比的调节精度较低使得开关电源的稳压精度低于线性电源；此外，在占空比较小的时候，电源输出电压纹波增大。线性稳压电源由于效率低，体积大等缺点在很多场合已被开关电源取代，但线性电源调整管工作在线性状态，通过调节调整管的压降来达到稳压的目的，在稳压精度和低电压输出方面它较开关电源优越。

从以上分析可以看出，开关电源虽然各方面性能优异，但是也存在电压纹波大、稳压精度不够高等缺陷，因此，在实际应用中有必要对开关电源的工作状态进行监测，避免其缺陷影响电子系统整体工作运行。这对整体电路来说也就必然引发一系列的亟待解决的具体技术问题，例如：如何在较小的设计成本下实现对电源质量(主要是纹波)的持续不间断的、满足一定精度要求的监测。再如：如何在保证电路整体安全的前提下，以较低的设计成本实现对开关电源纹波进行有效抑制。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种对开关电源纹波进行有效抑制，并且对开关电源的工作状态进行监测，避免其缺陷影响电子系统整体工作运行的电路结构，同时本发明还提供一种基于光耦合器的电源系统输出电流采集方法。

为了解决上述问题，本发明采用了以下的技术方案。

一种电源系统，其特征在于，它包括：开关电源、微处理器单元、输出电流采样单元；

所述输出电流采集单元用于采集开关电源工作电流；输出电流采集单元主要由第二运算放大器A2和模数变换器组成，第二运算放大器A2用于对开关电源工作电流进行采样；

开关电源与电流采样电阻RS相串联，采样电阻RS的一端与第二运算放大器A2的同向输入端相连接，采样电阻RS的另一端与第二运算放大器A2的反向输入端相连接，第二运算放大器A2的输出端与模数变换器的模拟输入端相连接；

模数变换器的数字输出端与微处理器单元的IO相连接；微处理器2根据电流采集单元采集输出的数据对开关电源工作电流进行监测。

进一步的，电源系统还包括纹波抑制单元，纹波抑制单元与开关电源串联连接；

纹波抑制单元主要由第一运算放大器A1、稳压二极管D1和第一晶体管Q1组成；