用于將直流電源轉換為脈沖電源的轉換模塊制造技術

本實用新型專利技術涉及一種用于將直流電源轉換為脈沖電源的轉換模塊，由頻率調節器、占空比調節器、模數轉換電路、中央處理器、顯示模塊、低阻高流場效應管組成，頻率調節器和占空比調節器的輸出端分別經模數轉換電路接至中央處理器的輸入端，中央處理器的顯示輸出端和控制輸出端分別接至顯示模塊輸入端和低阻高流場效應管的控制輸入端，低阻高流場效應管的直流輸入端與外部直流電源的輸出端連接。本實用新型專利技術所述的轉換模塊主要是搭配直流電源來使用，將直流電源的輸出接入該模塊的直流輸入端，通過頻率調節和脈寬調節后在脈沖輸出端得到符合使用者要求的脈沖電源信號。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于供電電源裝置
，涉及一種用于將直流電源轉換為脈沖電源的轉換模塊。
技術介紹
目前市場上公知的電源供應器分成兩部分，分別是直流電源和直流加脈沖電源兩種。其中的直流電源技術比較成熟，國內外市場沒有太大的差別。但是直流電源上面一旦帶有脈沖電源功能，即直流加脈沖電源，其價格就會比單純的直流電源抬高好幾倍，目前本領域特別是國內市場還沒有很優秀的解決方案來實現使直流電源帶有脈沖電源的功能，即使少有的一些可以帶有這項功能的產品，在實用上也是很不盡如人意的，比如輸出的脈沖頻率太低、占空比的可調范圍太窄等等，造成當今市場上脈沖電源的短缺，且成本居高不下， 無法滿足用戶越來越復雜而精密的測試要求。另一方面，目前脈沖電源越來越多地被運用到電鍍、工業廢氣處理、脈沖電解污水處理、產生高功率帶電粒子束、電弧焊接、電火花(放電)加工、靜電除塵、臭氧的制取等行業，但由于脈沖電源價格較高的原因，致使這些行業的生產成本也隨之走高。
技術實現思路
本技術的目的在于對現有技術存在的問題加以解決，進而提供一種結構簡單、成本低、使用方便的用于將直流電源轉換為脈沖電源的轉換模塊，以使之滿足更多的測試要求。為實現上述專利技術目的而采用的技術解決方案是這樣的所提供的直流電源轉換為脈沖電源的轉換模塊由頻率調節器、占空比調節器、模數轉換電路、中央處理器、顯示模塊、 低阻高流場效應管組成，頻率調節器和占空比調節器的輸出端分別經模數轉換電路接至中央處理器的輸入端，中央處理器的顯示輸出端和控制輸出端分別接至顯示模塊輸入端和低阻高流場效應管的控制輸入端，低阻高流場效應管的直流輸入端與外部直流電源的輸出端連接。具體實施中，根據上述技術方案設計的轉換模塊主要是搭配直流電源來使用，將直流電源的輸出接入該模塊的直流輸入端(即低阻高流場效應管的直流輸入端)，通過頻率調節和脈寬調節后在脈沖輸出端(即低阻高流場效應管的輸出端)得到符合使用者要求的脈沖電源信號。本技術技術方案的提出較好地解決了本領域目前存在的脈沖電源短缺和降低成本兩個問題，另外就是提供了輸出脈沖的頻率和占空比的可調節范圍，使之滿足更多的測試要求，其具有的有益效果主要包括一、整個轉換模塊的體積可以做的很小；二、產品的價格低；三、該轉換模塊的頻率和占空比的調節范圍很寬，可以從零頻率即直流調節到任意頻率和任意占空比的脈沖；四、該轉換模塊的頻率和占空比的值可實時顯示，從而完成對輸出參數的實時監控；五、該轉換模塊輸出脈沖的最大值和直流源的最大值相等，可實現脈沖源的峰峰值與直流輸出值的跟隨，從而可以通過調節直流的幅值來實現脈沖的峰峰值的改變；六、該轉換模塊與目前市場有售的直流電源供應器配合使用即可實現高性能的脈沖電源輸出功能。附圖說明附圖是本技術一個具體實施例的工作原理圖。圖中各標號名稱為1-頻率調節器，2-占空比調節器，3-模數轉換電路，4-中央處理器，5-顯示模塊，6-電源和同步時鐘輸入，7-直流電源輸入，8-低阻高流場效應管，9-脈沖電源輸出。具體實施方式參見附圖，本技術所述的用于將直流電源轉換為脈沖電源的轉換模塊由頻率調節器1、占空比調節器2、模數轉換電路3、中央處理器(CPU)4、顯示模塊5、低阻高流場效應管8組成。在聯接結構中，頻率調節器1和占空比調節器2的輸出端分別經模數轉換電路3接至中央處理器4的輸入端，中央處理器4的顯示輸出端和控制輸出端分別接至顯示模塊5輸入端和低阻高流場效應管8的控制輸入端，低阻高流場效應管8的直流輸入端與外部直流電源的輸出端連接。以下對組成該轉換模塊的主要構件加以分別說明。a、頻率調節器——此部分用模數轉換電路(此電路可采用型號為AD7810的模數轉換IC)實現，若為8位模數轉換則分成256級，若為10位模數轉換則分成IOM級(每級之間代表1kHz，即Pulse OUT的頻率改變是以IKHz為單位進行變動的，當然具體的可以根據需要進行設定)。模數轉換IC的輸入端以可調變阻器來實現(當然該可調變阻器越精密越好)。其工作原理是可調變阻器的可調端電壓值通過模數轉換電路3被轉換成數字信號，該轉換的數字信號經過CPU的讀取、判別后根據軟件預先設定的值通過控制端輸出相應頻率的脈沖信號，在該脈沖信號的控制之下低阻高流場效應管8也會相應的一開一合， 從而使得直流電源信號通過場效應管8后也會變成相應頻率的脈沖信號。b、占空比調節器——此部分亦用模數轉換電路(此電路可采用型號為AD7810的模數轉換IC)實現，只需要一個8位的模數轉換器件即可實現占空比從到100%的變換 (8位可分256級，將2級并作1級，這樣共有1 級，將其中的28級忽略掉即可實現100級的變換，當然這是由軟件來實現的)。模數轉換器件的輸入端以可實現占空比調節的可調電阻器來實現(當然該可調變阻器越精密越好)。其工作原理是可調變阻器的可調端電壓值通過模數轉換電路3被轉換成數字信號，該轉換的數字信號經過CPU的讀取、判別后根據預先設置的值通過控制端輸出相應占空比的脈沖信號，在該脈沖信號的控制之下低阻高流場效應管8也會相應的跟隨該占空比進行變化，從而使得直流電源信號通過場效應管后也會變成相應占空比的脈沖電源信號。C、顯示模塊——顯示模塊采用IXD或LED數碼管，由軟件來控制，用于顯示頻率值和占空比值。其工作原理是CPU將讀取到的模數轉換數據經過處理再轉換成顯示模塊能顯示的數據將相應的頻率和占空比數據顯示出來。d、低阻高流場效應管——該場效應管是一個受控的、只有開關兩種狀態的場效應管，如采用TPS40055場效應管。場效應管開的時候直流電源可以經過，關的時候直流電源就被阻止通過。其工作原理是低阻高流場效應管的柵極G是受控端，漏源DS的通斷跟隨柵極G的變化而變化，當該通道是N溝道的場效應管時，漏源DS的通斷跟柵極G的變化相反，當該通道是P溝道的場效應管時，漏源DS的通斷跟柵極G的變化相同。具體結構上，為了減少外部直流電源信號在該系統的損失，該場效應管的內阻越小越好，同時為了減小該場效應管的內阻，柵極G的需加一個上拉電阻，由此獲得的上拉電壓則是越高越好(但該電壓不能超過CPU的供電電壓，否則會造成電流倒灌進CPU造成系統工作的異常)。同時為了實現高頻率的脈沖電源，就需要選擇反應比較迅速的場效應管。e、直流電源輸入和脈沖電源輸出——直流電源輸入是外部直流電源的輸入端，脈沖電源輸出是外部直流電源信號經過該系統后輸出的符合使用者要求的脈沖信號。f、電源和同步時鐘輸入——此部分結構為整個系統提供電源以及為CPU提供工作所需的同步時鐘。g、中央處理器(CPU)——CPU是整個系統的心臟，擔負著三個功能的任務，分別是 ①、讀取前端的模數轉換值，也即使用者希望的調節值；②、顯示頻率和占空比值；③、控制輸出脈沖電源的頻率和占空比。本技術所述的中央處理器可用單片機(如51單片機) 輕易地實現。設計結構上需要對CPU各IO 口進行合理分配，如果CPU的IO 口不夠用，建議模數轉換部分用串行的模數轉換器件，顯示部分采用掃描的顯示方式。權利要求1. 一種用于將直流電源轉換為脈沖電源的轉換模塊，其特征在于由頻率調節器(1)、 占空比調節器O)、模數轉換電路(3)、中央處理器0)、顯示模塊(5)、低阻高流場效應管 ⑶組成，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種用于將直流電源轉換為脈沖電源的轉換模塊，其特征在于由頻率調節器（１）、占空比調節器（２）、模數轉換電路（３）、中央處理器（４）、顯示模塊（５）、低阻高流場效應管（８）組成，頻率調節器（１）和占空比調節器（２）的輸出端分別經模數轉換電路（３）接至中央處理器（４）的輸入端，中央處理器（４）的顯示輸出端和控制輸出端分別接至顯示模塊（５）輸入端和低阻高流場效應管（８）的控制輸入端，低阻高流場效應管（８）的直流輸入端與外部直流電源的輸出端連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉照明，張文連，白育寧，
申請(專利權)人：西安友米光電科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：87