基于5G通讯模组的稳压电源系统及其控制方法与流程

本发明涉及5g通讯模组的稳压电源，具体为基于5g通讯模组的稳压电源系统及其控制方法。

背景技术：

1、5g通信模组的稳压电源系统是为5g模块提供稳定电源的系统，它能够确保模块在各种工作状态下都能获得持续且稳定的电力供应，这种系统对于5g模块来说至关重要，因为5g技术对电源稳定性有更高的要求，以支持其高数据速率和低延迟的特性；

2、同时在5g通信模组的设计中，稳压电源系统的设计需要考虑到模块的功率需求、电源转换效率、热管理、尺寸限制以及成本等因素；

3、现有5g通信模组的电流需求可能变化很快，因此稳压电源系统应具有快速响应速度，能够及时满足模组的电流需求，现有的稳压电源系统，尤其是传统的线性稳压器，其响应速度往往较慢，难以满足5g通信模组的要求，因此，针对上述问题提出基于5g通讯模组的稳压电源系统及其控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于5g通讯模组的稳压电源系统及其控制方法，以解决现有5g通信模组的电流需求可能变化很快，因此稳压电源系统应具有快速响应速度，能够及时满足模组的电流需求，现有的稳压电源系统，尤其是传统的线性稳压器，其响应速度往往较慢，难以满足5g通信模组的要求的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于5g通讯模组的稳压电源系统及其控制方法，包括用于交流电源提供的220v交流供电端、用于将220v交流电转化成24v直流电的变压器和ac整流电路、控制器、用于给控制器与线性扩流电路进行供电的辅助电源、用于给5g通信模组进行供电的线性扩流电路、用于5g通信模组电流、电压进行采样的采样器以及5g通信模组；所述变压器为耦合器和变压器两部分组成，所述ac整流电路用于将24v交流电转化为24v直流电，所述控制器包括显示屏以及人机交互面板，所述线性扩流电路由电流控制器和功率放大器组成；所述控制器通过采集器采集的电压值和设定的基准值进行比较，利用pid算法进行调节，从而实现稳压。

4、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述pid算法为：

5、

6、式中：kp表示比例增益，tt表示积分时间常数，td表示微分时间常数，u(t)表示输出的信号，e(t)表示采样值和基准值的偏差；所述控制器通过pid算法调节线性扩流电路的输出电压，以确保5g通信模组在电流变化时的稳定供电，并提供防过载保护功能，所述防过载保护功能包括电流限制和自动恢复机制。

7、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述控制器进一步包括用于存储和处理数据的微控制器，微控制器通过计算电流需求的快速变化来调整输出电压。

8、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述线性扩流电路中的电流控制器采用高速运算放大器，以提高系统的响应速度，并确保在电流需求变化时能够快速稳定地供电，所述高速运算放大器具有宽频带和高增益带宽积。

9、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述功率放大器采用mosfet，以提高功率转换效率和响应速度，并通过热管理系统保持稳定工作温度，所述热管理系统包括散热片和风扇，且风扇的转速根据温度变化自动调节。

10、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述辅助电源包括dc-dc转换器，用于将24v直流电转换为控制器和线性扩流电路所需的工作电压，确保系统各组件稳定供电，所述dc-dc转换器具有高转换效率和低纹波输出特性。

11、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述控制器通过显示屏显示5g通信模组的实时电压、电流及工作状态信息，并通过人机交互面板进行设置和监控，所述显示屏采用高分辨率lcd屏，具备背光调节功能。

12、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述人机交互面板用于设置电压基准值和查看系统工作状态，并可以通过界面调整控制参数以优化电源稳定性，所述人机交互面板具备触摸屏功能，并支持多语言界面。

13、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述系统还包括温度检测模块和散热管理系统，用于监测和管理系统的温度，通过风扇和散热片等装置在高负载条件下确保系统的稳定运行，防止过热损坏，所述温度检测模块包括多个温度传感器，分别布置在系统关键部位。

14、作为本发明进一步优化的内容，本发明的基于5g通讯模组的稳压电源系统的控制方法，包括以下步骤，

15、其中：步骤1：电源输入和初级变换：接收来自220v交流电源的输入电压，通过变压器将220v交流电压转换为24v交流电压，使用ac整流电路将24v交流电压转换为24v直流电压，提供稳定的直流电源；

16、步骤2：辅助电源提供：辅助电源部分使用dc-dc转换器，将24v直流电压转换为控制器和线性扩流电路所需的工作电压，以确保系统各组件稳定供电；

17、步骤3：实时数据采集：通过采样器(包括电流传感器和电压传感器)实时监测5g通信模组的电流和电压，采集到的数据传输至控制器进行处理；

18、步骤4：数据处理和比较：控制器包括显示屏、人机交互面板和微控制器，控制器通过微控制器对采集到的电压值进行处理，并与设定的基准值进行比较；

19、步骤5：pid算法调节：使用pid算法根据比较结果调节线性扩流电路的输出电压，调节过程确保在5g通信模组电流需求快速变化时，系统能够快速响应并稳定输出电压；

20、步骤6：线性扩流电路调节：线性扩流电路由电流控制器和功率放大器组成，电流控制器采用高速运算放大器，以提高响应速度，功率放大器采用mosfet，提高功率转换效率和响应速度；

21、步骤7：温度管理：温度检测模块实时监测系统温度，散热管理系统通过风扇和散热片等装置调节系统温度，确保高负载条件下的稳定运行；

22、步骤8：显示和交互：显示屏实时显示5g通信模组的电压、电流及工作状态信息，人机交互面板用于设置电压基准值和查看系统工作状态，并可通过界面调整控制参数；

23、步骤9：防过载保护：控制器通过pid算法调节线性扩流电路的输出电压，提供防过载保护功能，防过载保护功能包括电流限制和自动恢复机制，防止系统过载时损坏组件；

24、步骤10：系统运行和维护：定期检查和维护电流控制器、高速运算放大器、mosfet和温度管理系统，确保系统的长时间稳定运行，监控显示屏和人机交互面板，及时调整和优化控制参数以适应不同工作条件下的需求。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、本发明中，设置的稳压电源系统应用在5g通信模组上进行使用时，可以有效的解决现有技术中响应速度慢的问题，进而可以确保在5g通信模组电流需求快速变化时，仍能提供稳定的电源支持。

技术特征：

1.基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：包括用于交流电源提供的220v交流供电端、用于将220v交流电转化成24v直流电的变压器和ac整流电路、控制器、用于给控制器与线性扩流电路进行供电的辅助电源、用于给5g通信模组进行供电的线性扩流电路、用于5g通信模组电流、电压进行采样的采样器以及5g通信模组；

2.根据权利要求1所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：所述pid算法为：

3.根据权利要求1所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：所述控制器进一步包括用于存储和处理数据的微控制器，微控制器通过计算电流需求的快速变化来调整输出电压。

4.根据权利要求1所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：所述线性扩流电路中的电流控制器采用高速运算放大器，以提高系统的响应速度，并确保在电流需求变化时能够快速稳定地供电，所述高速运算放大器具有宽频带和高增益带宽积。

5.根据权利要求1所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：所述功率放大器采用mosfet，以提高功率转换效率和响应速度，并通过热管理系统保持稳定工作温度，所述热管理系统包括散热片和风扇，且风扇的转速根据温度变化自动调节。

6.根据权利要求1所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：所述辅助电源包括dc-dc转换器，用于将24v直流电转换为控制器和线性扩流电路所需的工作电压，确保系统各组件稳定供电，所述dc-dc转换器具有高转换效率和低纹波输出特性。

7.根据权利要求1所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：所述控制器通过显示屏显示5g通信模组的实时电压、电流及工作状态信息，并通过人机交互面板进行设置和监控，所述显示屏采用高分辨率lcd屏，具备背光调节功能。

8.根据权利要求1所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：所述人机交互面板用于设置电压基准值和查看系统工作状态，并可以通过界面调整控制参数以优化电源稳定性，所述人机交互面板具备触摸屏功能，并支持多语言界面。

9.根据权利要求1所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统，其特征在于：所述系统还包括温度检测模块和散热管理系统，用于监测和管理系统的温度，通过风扇和散热片等装置在高负载条件下确保系统的稳定运行，防止过热损坏，所述温度检测模块包括多个温度传感器，分别布置在系统关键部位。

10.基于权利要求1-9任一项所述的基于5g通讯模组的稳压电源系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

技术总结本发明涉及5G通讯模组的稳压电源技术领域，尤其为一种基于5G通讯模组的稳压电源系统及其控制方法，包括用于交流电源提供的220V交流供电端、用于将220V交流电转化成24V直流电的变压器和AC整流电路、控制器、用于给控制器与线性扩流电路进行供电的辅助电源、用于给5G通信模组进行供电的线性扩流电路、用于5G通信模组电流、电压进行采样的采样器以及5G通信模组；变压器为耦合器和变压器两部分组成，AC整流电路用于将24V交流电转化为24V直流电，本发明中，设置的稳压电源系统应用在5G通信模组上进行使用时，可以有效的解决现有技术中响应速度慢的问题，进而可以确保在5G通信模组电流需求快速变化时，仍能提供稳定的电源支持。技术研发人员：张金国,骆江伟,张要伟,牛涛受保护的技术使用者：江苏富联通讯技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9