智能64路輸出單獨可調程控電源的制作方法
1.本發明涉及程控電源，具體地說，涉及一種智能64路輸出單獨可調程控電源。
背景技術：
2.程控電源指通過外部上位機通過通信總線發送指令來設定輸出電壓、輸出電流的穩壓、穩流或穩壓/穩流的電源。程控電源一般在其的內部含有單片機及外圍控制芯片，這些單片機及芯片能夠對整機電路起到控制作用。當電源的輸出電壓或電流需要控制的時候，這些單片機及控制芯片就可以對電壓或電流起到調整的作用。為了保持線路穩定、通斷正常，程控電源還設置有運放退耦電容，能夠有效地防止電路振蕩，保持電路穩定。
3.程控電源能夠提供穩定的電壓、恒定的電流。程控電源能夠進行電壓、電流等參數的測試和驗證。程控電源能夠實現微機控制，實現全自動、全程式的控制。程控電源是一種優秀的電子設備，能夠實現64路單獨操作，對所有的電壓都實現程控設置，能夠避免出現操作上的失誤，對儀器本身也起到了一種維護與保養的作用。但是，現有的程控電源主要應用于標準程控電源市場，比于電流、電壓、功率表的試驗和檢定等高端市場。
4.目前，軍用和民用市場對多路信號電壓可調的程控電源需求量比較大，特別是需要程控電源輸出路數多、尺寸小、成本低、控制簡單的程控電源。
技術實現要素：
5.本發明正是為了解決上述技術問題而設計的一種智能64路輸出單獨可調程控電源。
6.本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種智能64路輸出單獨可調程控電源，包括智能控制單元、電壓調整單元、功率變換單元和信號還原單元；所述智能控制單元包括1片單片機和4個模擬開關芯片及外圍器件；由單片機的7個io口來控制4個模擬開關芯片的32路輸出；所述電壓調整單元包括32個da芯片、運算放大器及外圍器件；通過所述4個模擬開關芯片的32路輸出分別控制32個da芯片的使能端，通過32個da芯片的64個通道來控制程控電源64路輸出電壓可調的功能；所述功率變換單元包括工頻變壓器、線性穩壓器件及外圍器件；通過工頻變壓器、再經過整流濾波后通過線性穩壓器件變成為可調的直流穩壓電源；所述信號還原單元包括信號隔離芯片及外圍器件，通過信號隔離芯片將失真的spi信號還原。
7.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述單片機u19的2、3、4管腳與4個模擬開關芯片u21、u22、u23、u24的3個選址管腳a2、a1、a0相連，實現地址編碼控制；所述單片機u19的18、19、41、42管腳分別連接4個模擬開關芯片u21、u22、u23、u24的en管腳，實現對32個da芯片的使能控制，單片機u19的34管腳(swdin)、37管腳(swclk)分別與前16個da芯片的7管
腳(din)、6管腳(sclk)相連，實現spi通信控制，并且與信號隔離芯片u20的3管腳(via)、4管腳(vib)管腳、相連，實現對spi信號還原；信號隔離芯片u20的14管腳(voa)、13管腳(vob)分別與后16個da芯片的6管腳(sclk)、7管腳(din)相連，實現經過信號還原的spi通信控制。
8.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述單片機u19是具有uart通信、spi通信和io控制功能的單片機，所述模擬開關芯片u21、u22、u23、u24是每個芯片具有4個引腳通過不同組合控制8個io的模擬開關芯片，所述的32個da芯片均是具有spi通信2通道電壓輸出的芯片，所述的信號隔離芯片u20是具有3出1進的隔離通信的芯片。
9.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述功率變換單元是通過工頻變壓器將市電ac220v變成為低壓ac36v，再經過整流濾波后通過線性穩壓器件變成為可調的直流穩壓電源，通過電壓調整單元控制功率變換單元的各路輸出控制端，程控調整輸出電壓。
10.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述信號還原單元包括信號隔離芯片及外圍器件；單片機輸出的spi信號，在經過前16個da芯片及導線后出現信號失真的情況，通過信號隔離芯片將失真的spi 信號還原。
11.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述單片機的型號為gd32f103cbt6。
12.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述模擬開關芯片型號為adg508a。
13.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述da芯片型號為dac8532。
14.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述信號隔離芯片型號為adum1401。
15.本發明的工作原理是：每臺電源共使用1個單片機，每個單片機使用7個io口來控制模擬開關芯片u1、u2、u3、u4，通過模擬開關芯片u1、u2、u3、u4再分別控制32個da芯片的使能端，每只da芯片有兩個輸出端，單片機通過spi總線與32個da芯片通訊控制da的輸出電壓，32個da芯片的64個通道電壓，通過運算放大器分別與電源的每路輸出電壓比較后，使用光電耦合器進行電壓調整，這樣就實現了控制電源64路輸出電壓可調的功能。
16.本發明的有益效果是：智能64路輸出單獨可調程控電源使用簡化的設計和最少的元器件實現基本單片機智能控制64路輸出電壓可調，可以降低成本，提高可靠性的同時，實現智能控制與程控輸出電壓可調，具有性能穩定、可靠性高、性價比高、環境適應能力強等特點。
附圖說明
17.圖1為本發明電路原理框圖；圖2-1為本發明智能控制單元電路原理圖之一；圖2-2為本發明智能控制單元電路原理圖之二；圖2-3為本發明智能控制單元電路原理圖之三；圖2-4為本發明智能控制單元電路原理圖之四；圖2-5為本發明智能控制單元電路原理圖之五；圖3-1為本發明電壓調整單元部分電路原理圖之一；圖3-2為本發明電壓調整單元部分電路原理圖之二。
18.說明：智能控制單元電路原理圖由圖2-1、圖2-2、圖2-3、圖2-4和圖2-5組成；電壓調整單元部分電路原理圖由圖3-1和圖3-2組成。
具體實施方式
19.下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
20.如圖1所示，本發明一種智能64路輸出單獨可調程控電源，包括智能控制單元、電壓調整單元、功率變換單元和信號還原單元；所述智能控制單元包括1片單片機和4個模擬開關芯片及外圍器件；由單片機的7個io口來控制4個模擬開關芯片的32路輸出；所述電壓調整單元包括32個da芯片、運算放大器及外圍器件；通過所述4個模擬開關芯片的32路輸出分別控制32個da芯片的使能端，通過32個da芯片的64個通道來控制程控電源64路輸出電壓可調的功能；所述功率變換單元包括工頻變壓器、線性穩壓器件及外圍器件；通過工頻變壓器、再經過整流濾波后通過線性穩壓器件變成為可調的直流穩壓電源；所述信號還原單元包括信號隔離芯片及外圍器件，通過信號隔離芯片將失真的spi信號還原。
21.如圖2-1至2-5和3-1至3-2所示，所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述單片機u19的2、3、4管腳與4個模擬開關芯片u21、u22、u23、u24的3個選址管腳a2、a1、a0相連，實現地址編碼控制；所述單片機u19的18、19、41、42管腳分別連接4個模擬開關芯片u21、u22、u23、u24的en管腳，實現對32個da芯片的使能控制，單片機u19的34管腳(swdin)、37管腳(swclk)分別與前16個da芯片的7管腳(din)、6管腳(sclk)相連，實現spi通信控制，并且與信號隔離芯片u20的3管腳(via)、4管腳(vib)管腳、相連，實現對spi信號還原；信號隔離芯片u20的14管腳(voa)、13管腳(vob)分別與后16個da芯片的6管腳(sclk)、7管腳(din)相連，實現經過信號還原的spi通信控制。
22.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述單片機u19是具有uart通信、spi通信和io控制功能的單片機，所述模擬開關芯片u21、u22、u23、u24是每個芯片具有4個引腳通過不同組合控制8個io的模擬開關芯片，所述的32個da芯片均是具有spi通信2通道電壓輸出的芯片，所述的信號隔離芯片u20是具有3出1進的隔離通信的芯片。
23.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述功率變換單元是通過工頻變壓器將市電ac220v變成為低壓ac36v，再經過整流濾波后通過線性穩壓器件變成為可調的直流穩壓電源，通過電壓調整單元控制功率變換單元的各路輸出控制端，程控調整輸出電壓。
24.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，所述信號還原單元包括信號隔離芯片及外圍器件；單片機輸出的spi信號，在經過前16個da芯片及導線后出現信號失真的情況，通過信號隔離芯片將失真的spi 信號還原。
25.所述智能64路輸出單獨可調程控電源，由智能控制單元、電壓調整單元、功率變換單元和信號還原單元等組成；智能控制單元由1個單片機（型號為gd32f103cbt6）及4個模擬開關芯片（型號為adg508a）等組成。電壓調整單元由32個da芯片（型號為dac8532）、運算放大器（型號為lm158）及外圍器件等組成。功率變換單元由變壓器及穩壓器件等組成。信號還原單元由通信隔離芯片（型號為adum1401）及外圍器件等組成。智能64路輸出單獨可調程控電源使用1個單片機對4個模擬開關芯片實現地址編碼控制；所述單片機通過4個模擬開關芯片的en管腳，實現對32個da芯片的使能控制，單片機與前16個da芯片實現spi通信控制，并實現對spi信號還原。信號隔離芯片與后16個da芯片實現經過信號還原的spi通信控制。
每只da芯片有兩個通道輸出端，單片機通過spi總線與32個da芯片通訊控制da的64個通道電壓，通過da電壓與電源輸出電壓的比較來控制程控電源64路輸出電壓可調的功能。
26.本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下得出的其他任何與本發明相同或相近似的產品，均落在本發明的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：包括智能控制單元、電壓調整單元、功率變換單元和信號還原單元；所述智能控制單元包括1片單片機和4個模擬開關芯片及外圍器件；由單片機的7個io口來控制4個模擬開關芯片的32路輸出；所述電壓調整單元包括32個da芯片、運算放大器及外圍器件；通過所述4個模擬開關芯片的32路輸出分別控制32個da芯片的使能端，通過32個da芯片的64個通道來控制程控電源64路輸出電壓可調的功能；所述功率變換單元包括工頻變壓器、線性穩壓器件及外圍器件；通過工頻變壓器、再經過整流濾波后通過線性穩壓器件變成為可調的直流穩壓電源；所述信號還原單元包括信號隔離芯片及外圍器件，通過信號隔離芯片將失真的spi信號還原。2.根據權利要求1所述的智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：所述單片機u19的2、3、4管腳與4個模擬開關芯片u21、u22、u23、u24的3個選址管腳a2、a1、a0相連，實現地址編碼控制；所述單片機u19的18、19、41、42管腳分別連接4個模擬開關芯片u21、u22、u23、u24的en管腳，實現對32個da芯片的使能控制，單片機u19的34管腳(swdin)、37管腳(swclk)分別與前16個da芯片的7管腳(din)、6管腳(sclk)相連，實現spi通信控制，并且與信號隔離芯片u20的3管腳(via)、4管腳(vib)管腳、相連，實現對spi信號還原；信號隔離芯片u20的14管腳(voa)、13管腳(vob)分別與后16個da芯片的6管腳(sclk)、7管腳(din)相連，實現經過信號還原的spi通信控制。3.根據權利要求2所述的智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：所述單片機u19是具有uart通信、spi通信和io控制功能的單片機，所述模擬開關芯片u21、u22、u23、u24是每個芯片具有4個引腳通過不同組合控制8個io的模擬開關芯片，所述的32個da芯片均是具有spi通信2通道電壓輸出的芯片，所述的信號隔離芯片u20是具有3出1進的隔離通信的芯片。4.根據權利要求1所述的智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：所述功率變換單元是通過工頻變壓器將市電ac220v變成為低壓ac36v，再經過整流濾波后通過線性穩壓器件變成為可調的直流穩壓電源，通過電壓調整單元控制功率變換單元的各路輸出控制端，程控調整輸出電壓。5.根據權利要求1所述的智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：所述信號還原單元包括信號隔離芯片及外圍器件；單片機輸出的spi信號，在經過前16個da芯片及導線后出現信號失真的情況，通過信號隔離芯片將失真的spi信號還原。6.根據權利要求1-3之一所述的智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：所述單片機的型號為gd32f103cbt6。7.根據權利要求1-3之一所述的智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：所述模擬開關芯片型號為adg508a。8.根據權利要求1-3之一所述的智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：所述da芯片型號為dac8532。9.根據權利要求1或5所述的智能64路輸出單獨可調程控電源，其特征在于：所述信號隔離芯片型號為adum1401。
技術總結
本發明公開了一種智能64路輸出單獨可調程控電源，包括智能控制單元、電壓調整單元、功率變換單元和信號還原單元；智能控制單元通過SPI總線發出信號，控制電壓調整單元的DA輸出電壓，經過與電源輸出電壓采樣的比較后，通過光電耦合器控制功率變換單元64路輸出單獨可調的功能。本發明的有益效果是：智能64路輸出單獨可調程控電源使用簡化的設計和最少的元器件實現基本單片機智能控制64路輸出電壓可調，可以降低成本，提高可靠性的同時，實現智能控制與程控輸出電壓可調，具有性能穩定、可靠性高、性價比高、環境適應能力強等特點。環境適應能力強等特點。環境適應能力強等特點。
