Stručné představení stejnosměrného numericky řízeného nastavitelného regulovaného napájecího zdroje
Stejnosměrný stabilizovaný napájecí zdroj je běžně používané elektronické zařízení, které dokáže zajistit stabilní výstupní napětí při kolísání síťového napětí nebo změně zátěže. Vysoce přesný regulátor napětí s nízkým zvlněním má důležitou praktickou aplikační hodnotu v oblasti přístrojové techniky, průmyslového řízení a měření. Rozsah výstupního napětí regulovaného napájecího zdroje uvedený v tomto provedení je 0-18 V, jmenovitý pracovní proud je 0,5 A a má funkci úpravy napětí plus , - krok, minimální krok je 0,05 V a zvlnění není větší než 10 mV. Kromě toho lze k zobrazení hodnoty výstupního napětí použít také LCD displej z tekutých krystalů.
Úvod
1 Návrh hardwaru systému
Systém se skládá z napájecího modulu, modulu regulace napětí, D/A převodního modulu, modulu displeje a klávesnice a na obr. 1 je blokové schéma struktury a principu DC NC zdroje.
1.1 Modul napájení systému
Duální 17,5 V AC napětí získané po snížení 220 V sítě transformátorem 220 V/17,5 V lze usměrnit úplným můstkem pro získání dvou napětí ± 21 V, z nichž jedno plus 21 V napětí je přivedeno do trubice regulátoru jako napájecí zdroj pro externí výstup a druhý Celou cestu přes třísvorkový regulátor napětí 7815 pro získání plus 15V a poté přes 7805 pro získání plus 5V napětí. Napětí -21V získává -15 napětí V prostřednictvím třísvorkového regulátoru napětí MC7915, který se používá jako pracovní zdroj napájení samotného systému.
1.2 Modul pro nastavení napětí
The voltage adjustment module circuit in the regulated power supply is shown in Fig. 2 . Among them, the adjustment tube adopts the form of composite tube (composed of Q1 and Q3) to achieve high current output. Since this design requires Iomax=0.5A, Iomin=0A, pm=(Vimax-Vomin)Iomax=(18-0)×0.5 =9W, therefore, the adjustment tube in this circuit can choose TIp41 (its Icmax=6A>Iomax=0.5A; pcw=65W>9W, VCEOmax=100V>18V), lze samozřejmě použít i 2N5832.
Komparativní zesílení obvodu je navrženo s operačním zesilovačem NE5534, který se vyznačuje vysokým poměrem odmítnutí společného režimu, vysokou rychlostí odezvy a vysokou rychlostí přeběhu. Při návrhu může být vzorkovací obvod s dělením napětí složen z R10, R11A a R12 a R10/(R11A plus R12)=1/4 je vyžadován, to znamená, když výstup
Když existuje napětí △UO{{0}}.05V, △Ua=0.04V, což je v souladu se změnou výstupu DAC (10/{{5 }}.04V=1LSB). Ve skutečnosti po převodu DAC za účelem přeměny proudu na napětí a zesílení napětí může být získané 10V napětí odesláno na neinvertující svorku komparátoru NE54534 jako referenční napětí pro srovnání. Protože DAC0832 je 8-bitový D/A převodník, má 255 kroků. Když tedy CpU řídí DAC tak, aby se měnil o 1 LSB, odpovídající změna Va je 0,04 V, takže nastavitelná změna Uout je 0,05 V (velikost kroku). Obvod záporné zpětné vazby složený z NE5534, Q1, Q3 a vzorkovacího obvodu může realizovat účel úpravy výstupního napětí (stabilizace napětí).
The overcurrent protection in the circuit is completed by R9 and 02. When Io>{{0}}.7A, VR9=R9Io Větší nebo rovno 1×0.7=0.7V, v tuto chvíli je Q2 zapnuto a odpojuje základnu nastavovací trubice Q3, takže se zvyšuje on-odpor TIp41 a snižuje výstupní napětí, čímž je dosaženo překročení účelu ochrany proudu. V případě potřeby lze připojit i červenou svítivou diodu jako indikátor nadproudu. Ochrana systému proti zkratu je zajištěna pojistkou.
1.3D/A převodní modul
Obvod digitálně-analogového převodu v tomto systému je znázorněn na obrázku 3. Skládá se z DAC0832, dvoustupňového operačního zesilovače s nízkým driftem μA714 a obvodu VREF. DAC0832 a operační zesilovač U3A převádějí 8-bitová binární data odeslaná procesorem CpU na napětí 0-5V a poté je dvakrát zpětně zesílí přes operační zesilovač U3B, aby bylo dosaženo napětí 0-10V. Rozlišení převodu DAC je tedy 10/(28-1)=0,04V, to znamená, že změna výstupu dat procesorem CpU do DAC je 1 bit a změna DAC výstupní napětí je 0,04V. Obvod VREF poskytuje referenční napětí pro DAC a úprava R5A udržuje referenční napětí na 5V.
1.4 Modul displeje a klávesnice
Zobrazení napětí a obvod klávesnice v tomto napájecím zdroji jsou znázorněny na obrázku 4. Poté, co je výstupní napětí omezeno R13 a vzorkováno R14, může být odesláno do TLC2453-1 pro analogově-digitální převod. TLC2453-1 na obrázku 4 je 11-kanálový, 12-bitový sériový A/D převodník s {{10}}bitovým rozlišením, dobou převodu 1{ {29}} μs, 11 analogových vstupních kanálů, 3 vestavěné režimy autotestu a vzorkovací frekvence 66 kb/s, chyba linearity ± 1LSBmax, s výstupem výsledku převodu EOC ve stejnou dobu a může být unipolární nebo bipolární výstup . Programovatelná délka výstupních dat prostřednictvím jeho programovatelné preambule MSB nebo LSB. Hodinová frekvence TLC2453-1 je 4,1 MHz, vzorkovací signál výstupního napájecího napětí Uo je na vstupu z IN{{30}}, I/O hodinový terminál, datový vstupní terminál, převedeno datový výstupní terminál a terminál pro výběr čipu jsou propojeny s p2.3, P2.2, p2.1 a p2.0 jsou připojeny a poté po zpracování vystupují z portu p0 jednočipovým mikropočítačem a poté odeslány na znakový displej s tekutými krystaly SMC1602A, aby zobrazil výstupní napětí poté, co byl buzen vyloučením 9A472J. V obvodu je frekvence krystalového oscilátoru mikrokontroléru AT89S51 12 MHz a p1.0~p1.3 jsou připojeny k tlačítku regulace napětí. Při zvyšování napětí volejte tlačítko S1 hrubě s krokem 1V, volejte S2 jemně s krokem 0,05V; při snižování napětí volejte S3 hrubě s krokem 1V a volejte S4 jemně s krokem 0,05V. Tímto způsobem lze jejich organickou kombinací upravit výstupní napětí na požadované napětí.
