[发明专利]一种基于微控制器的宽范围连续可调的高压直流电源

摘要

本发明属于直流电源发生设备相关领域，更具体地，涉及一种基于微控制器的宽范围连续可调的高压直流电源，包括主电路模块、以及配套的人机交互模块、控制电路模块和辅助电源模块，其中人机交互模块具备可调增益式的旋钮电压输入子模块，控制电路模块包括信号反馈子模块和过压保护子模块，并在微控制器的统一控制下，分别适于将宽范围的电压/电流采样信号转换成为窄范围的电压/电流采样信号，同时在主控制器出现故障时可有效实现过压、过流等保护。通过本发明，解决了现有的单一数字芯片控制的高压直流电源调压范围偏小，电压采集信号范围小，无法在主控芯片出现问题情况进行电路保护等缺陷。

主权项

1.一种基于微控制器的宽范围连续可调的高压直流电源，该高压直流电源包括主电路模块、以及配套的人机交互模块、控制电路模块和辅助电源模块，其特征在于：所述主电路模块用于接入外部电源，并经过电压变换和功率变换后向负载提供高压直流电；所述人机交互模块具备旋钮电压输入子模块，该旋钮电压输入子模块包括用于输入预定电压参数的旋钮单元(225)、以及后面依次连接的旋钮电压采样单元(224)、旋钮滤波单元(223)、旋钮PGA放大器单元(222)和旋钮电压调理单元(221)，并且其中所述旋钮电压调理单元(221)的输出端被连接至所述控制电路模块的微控制器(21)的AD采集端口，由此在此微控制器的控制下对所述旋钮PGA放大器单元(222)的增益值进行调节，相应将上述人机交互模块的宽范围电压信号转换成为窄范围电压信号；所述控制电路模块除了所述微控制器(21)之外，还包括信号反馈子模块和过压保护子模块；其中对于所述信号反馈子模块而言，它由电压信号反馈子模块和电流信号反馈子模块共同组成，并且这两个子模块均包括依次连接的采样单元(202)、采样滤波单元(203)、采样PGA放大器单元(204)、光耦隔离单元(205)和采样信号调理单元(206)，并且其中各个采样PGA放大器单元(204)的增益值同样在所述微控制器(21)的控制下获得调节，相应将宽范围的电压/电流采样信号转换成为窄范围的电压/电流采样信号；而对于所述过压保护子模块而言，它包括可调基准电源单元(231)、比较器单元(232)和与门电路单元(233)，其中该可调基准电源单元(231)根据需要产生过压保护电压值，并连接至所述比较器单元(232)的正向输入端以提供参考电压值，所述采样信号调理单元(206)输出的电压采样信号输入到该比较器单元的反向端；该比较器单元(232)的输出端与所述微控制器(21)的PWM信号输出端一同连接至所述与门电路单元(233)的输入端，由此向该与门电路单元(233)输入两个比较信号；该与门电路单元(233)对所接收的比较信号进行运算处理，并在发生过压现象时，使得所述主电路模块输出的电压降低至安全范围；所述辅助电源模块(3)用于为上述人机交互模块、控制电路模块的各个直流组件提供工作电源。