CN204407975U - 一种模拟电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟电池，包括直流开关电源、控制单元、输出单元，所述输出单元包括功率放大电路和滤波输出电路；所述控制单元包括控制器、数模转换电路、高频调制电路，所述开关电源分别为控制单元和输出单元供电；所述控制器、数模转换电路、高频调制电路、功率放大电路、滤波输出电路依次连接，控制器通过高频调制电路间接控制并调整输出单元的输出信号。有益效果是：本实用新型的一种模拟电池，具有控制速度快，设备集成度高，便于观察和操作的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模拟电池。
背景技术
环境污染和能源紧缺是目前人们面临的两大难题，其中作为人们工作生活中常用能源之一，其应用非常广泛，无论是在航天领域、工业生产领域、石油钻探领域，还是在养殖领域或者日常用品领域，电池都是随处可见，但是随之而来的问题这是废旧电池潜在的污染。
我国是世界上头号干电池生产和消费大国，我国目前有1400多家电池生产企业，1980年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。1998年我国干电池的生产量达到140亿只。如此庞大的电池数量，使得一个极大的问题暴露出来，那就是如何让这么多的电池不去破坏污染我们生存的环境。废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐败的电池会破坏我们的水源，侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地，我们的生存环境面临着巨大的威胁。因此，对废旧电池的收集与处置非常重要，如果处置不当，可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境，尽管先进的科技已给了我们正确的指向，但我国的电池污染现象仍不容乐观。目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，经过转化使电池腐烂，重金属溶出，既可能污染地下水体，又可能污染土壤，最终通过各种途径进入人的食物链。
另外在设备仪器的调试中，常常要使用电池作为电源提供电压，但是由于电池的额定电压为定值，这就需要进行仪器调试的人员将电池串联或者并联起来使用，给使用者带来了极大的不方便，另外无法观察到电池供电时的电压或电流变化曲线，进而影响设备的调试，另外，一些设备需要一些成本高、不易存放的电池，这对公司带来的极大的经济损失。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种模拟电池，代替常规电池，不仅满足试验仪器对不同电压和电流的需求，做到对输出电压和电流的精确控制，还能减小电池对环境的污染。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型公开了一种模拟电池，包括直流开关电源、控制单元、输出单元，所述输出单元包括功率放大电路和滤波输出电路；所述控制单元包括控制器、数模转换电路、高频调制电路，所述开关电源分别为控制单元和输出单元供电；所述控制器、数模转换电路、高频调制电路、功率放大电路、滤波输出电路依次连接，控制器通过高频调制电路间接控制并调整输出单元的输出信号。
作为优选：所述控制器经过模数转换电路连接到滤波输出电路上，实现控制器对输出电流和电压的闭环控制。
作为优选：所述数模转换电路和所述高频调制电路之间设有信号放大电路。
作为优选：所述直流开关电源提供电压等级分别为5V、12V、-12V、36V的电压。
作为优选：所述高频调制电路产生的频率不小于20kHz。
作为优选：所述控制器上连接有键盘和显示器。
作为优选：所述控制器为单片机。
作为优选：所述滤波输出电路为高频滤波电路，能将纹波控制在100mV以下。
由于采用了上述结构，利用高频调制电路对功率放大电路输出电压或电流的精确控制，并有控制器控制该高频调制电路，从而实现对输出电压电流的按需精确控制的效果，另外在输出控制的过程中引入闭环控制，进一步加强了控制的精确性和实时性。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种模拟电池，具有控制速度快，设备集成度高，便于观察和操作，的特点，完全代理电池的功能做到降低电池污染的目的。
附图说明
图1是本实用新型中一种模拟电池结构图；
图2是本实用新型中具有闭环控制的模拟电池结构图；
图中标记：1-直流开关电源，2-控制器，3-模数转换电路，4-数模转换电路，5-高频调制电路，6-功率放大电路，7-滤波输出电路，8-显示器，9-键盘,10-信号放大电路。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
具体实施例1：如图1所示，本实用新型的一种模拟电池，包括直流开关电源1、控制单元、输出单元，输出单元包括功率放大电路6和滤波输出电路7；控制单元包括控制器2、数模转换电路4、高频调制电路5，开关电源分别为控制单元和输出单元供电；控制器2、数模转换电路4、高频调制电路5、功率放大电路6、滤波输出电路7依次连接，控制器2的输出的数字信号经过数模转换电路4转换为模拟信号后通过高频调制电路5控制和调整输出单元的信号输出。控制器2通过导线连接模数转换电路3的输出端，滤波输出电路连接到模数转换电路3的输入端，使输出的电信号反馈给控制器2，实现控制器2对输出电流电压的闭环控制，能够更加精确的控制输出信号的参数。控制器2上连接有键盘9和显示器8。
本模拟电池在使用时，由直流开关电源1为各个模块供电，直流开关电源1为现有的一种变压设备可以将150V-260V的电压进行变压，并提供电压等级分别为5V、12V、-12V、36V的电压分别为不同的模块提供不同的工作电压，其中控制器2采用的是单片机，该控制器2和数模转化电路4采用的是5V的工作电压；高频调制电路5为现有的用于产生高频脉冲信号的电路，其工作电压是12V和-12V；功率放大电路6采用的是36V的工作电压。通过键盘9向控制器2中输入设定的电压电流等数值，然后控制器2控制高频调制电路5可以产生的频率不小于20kHz的脉冲信号，用于控制功率放大电路6产生需要输出的电压和电流，然后经过滤波输出电路7输出。滤波输出电路7为高频滤波电路，能将输出电压信号的纹波控制在100mV以下。
具体实施例2：如图2所示的模拟电池，包括直流开关电源1、控制单元、输出单元，输出单元包括功率放大电路6和滤波输出电路7；控制单元包括控制器2、数模转换电路4、高频调制电路5，开关电源分别为控制单元和输出单元供电，控制器2、数模转换电路4、高频调制电路5、功率放大电路6、滤波输出电路7依次连接。另外，在数模转换电路4和功率放大电路6之间设置信号放大电路10，有效的加强经过数模转换电路4后的模拟信号，使该模拟信号更加有利于高频调制电路5对控制信号的识别。
本实用新型利用高频调制电路对功率放大电路输出电压或电流的精确控制，并有控制器控制该高频调制电路，从而实现对输出电压电流的按需精确控制的效果，另外在输出控制的过程中引入闭环控制，进一步加强了控制的精确性和实时性。本模拟电池的输出电压范围为0-32V，直流电流范围为0-5A，电压曲线的变化范围为0.01-32V，最大输出功率150W
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种模拟电池，包括直流开关电源（1）、控制单元、输出单元，所述直流开关电源（1）分别为控制单元和输出单元供电；所述输出单元包括功率放大电路（6）和滤波输出电路（7）；所述控制单元包括控制器（2）、数模转换电路（3）、高频调制电路（5），其特征在于：所述控制器（2）、数模转换电路（3）、高频调制电路（5）、功率放大电路（6）、滤波输出电路（7）依次连接，控制器（2）通过高频调制电路（5）间接控制并调整输出单元的输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种模拟电池，其特征在于：所述控制器（2）经过模数转换电路（4）连接到所述滤波输出电路（7）上，实现控制器（2）对输出电流和电压的闭环控制。
3.根据权利要求1所述的一种模拟电池，其特征在于：所述数模转换电路（3）和所述高频调制电路（5）之间设有信号放大电路（10）。
4.根据权利要求1所述的一种模拟电池，其特征在于：所述直流开关电源（1）提供电压等级分别为5V、12V、-12V、36V的电压。
5.根据权利要求1或3所述的一种模拟电池，其特征在于：所述高频调制电路（5）产生的脉冲频率不小于20kHz。
6.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于：所述控制器（2）上连接有键盘（9）和显示器（8）。
7.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于：所述控制器（2）为单片机。
8.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于：所述滤波输出电路（7）为高频滤波电路，能将纹波控制在100mV以下。
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| CN108241125A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种模拟电池 |
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