Kort introduksjon av DC numerisk kontrollert justerbar regulert strømforsyning
DC-stabilisert strømforsyning er en vanlig elektronisk enhet, som kan sikre en stabil utgangsspenning når nettspenningen svinger eller belastningen endres. En spenningsregulator med lav krusning og høy presisjon har viktig praktisk bruksverdi innen instrumentering, industriell kontroll og måling. Utgangsspenningsområdet for den regulerte strømforsyningen gitt i denne utformingen er 0-18 V, nominell driftsstrøm er 0.5 A, og den har pluss , - trinn spenningsjusteringsfunksjon, minste trinn er 0.05 V, og krusningen er ikke mer enn 10 mV. I tillegg kan LCD flytende krystallskjerm også brukes til å vise utgangsspenningsverdien.
Introduksjon
1 Systemmaskinvaredesign
Systemet er sammensatt av en strømforsyningsmodul, en spenningsreguleringsmodul, en D/A-konverteringsmodul, et display og en tastaturmodul, og Fig. 1 viser et blokkskjema over strukturen og prinsippet til DC NC-strømforsyningen.
1.1 Systemkraftmodul
Den doble 17,5V AC-spenningen oppnådd etter at 220V-nettet er trappet ned av en 220V/17,5V-transformator kan likerettes med en full bro for å oppnå to spenninger på ±21V, hvorav en pluss 21V-spenning leveres til regulatorrøret som en strømforsyning for ekstern utgang, og den andre Helt gjennom den tre-polede spenningsregulatoren 7815 for å få pluss 15V, og deretter gjennom 7805 for å få pluss 5V spenning. -21V-spenningen får -15V-spenning gjennom den tre-terminale spenningsregulatoren MC7915, som brukes som strømforsyning for selve systemet.
1.2 Spenningsjusteringsmodul
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), selvfølgelig, 2N5832 kan også brukes.
Den komparative forsterkningen av kretsen er designet med operasjonsforsterkeren NE5534, som har egenskapene til høyt common-mode avvisningsforhold, rask responshastighet og høy slew rate. Ved utforming kan en spenningsdelt samplingskrets være sammensatt av R10, R11A og R12, og R10/(R11A pluss R12)=1/4 er nødvendig, det vil si når utgangen
Når spenningen eksisterer △UO{{0}}.05V, △Ua=0.04V, som er i samsvar med endringen av utgangen til DAC (10/{{5) }}.04V=1LSB). Faktisk, etter DAC-konvertering for å konvertere strømmen til spenning og forsterke spenningen, kan den oppnådde 10V spenningen sendes til den ikke-inverterende terminalen til komparatoren NE54534 som referansespenning for sammenligning. Siden DAC0832 er en 8-bit D/A-omformer, har den 255 trinn. Når CPU-en kontrollerer DAC-en til å variere med 1LSB, er den tilsvarende endringen i Va 0,04V, så den justerbare variasjonen av Uout er 0,05V (trinnstørrelse). Den negative tilbakemeldingskretsen som består av NE5534, Q1, Q3 og samplingskrets kan realisere formålet med å justere utgangsspenningen (spenningsstabilisering).
The overcurrent protection in the circuit is completed by R9 and 02. When Io>{{0}}.7A, VR9=R9Io Større enn eller lik 1×0.7=0.7V, på dette tidspunktet er Q2 slått på og shunter bunnen av justeringsrøret Q3, slik at på-motstanden til TIp41 øker og utgangsspenningen reduseres, og dermed oppnår overformålet med strømbeskyttelse. Om nødvendig kan en rød lysdiode også kobles til som overstrømsindikator. Kortslutningsbeskyttelsen til systemet oppnås med en sikring.
1.3D/A konverteringsmodul
Digital-til-analog-konverteringskretsen i dette systemet er vist i figur 3. Den består av DAC0832, totrinns lavdriftsforsterker μA714 og VREF-krets. DAC0832 og operasjonsforsterker U3A konverterer 8-bit binærdata sendt av CpU til en spenning på 0-5V, og reverserer deretter to ganger gjennom operasjonsforsterker U3B for å oppnå en spenning på 0-10V. Derfor er konverteringsoppløsningen til DAC-en 10/(28-1)=0.04V, det vil si at endringen av datautgangen fra CPU-en til DAC-en er 1Bit, og endringen av DAC-en utgangsspenning er 0,04V. VREF-kretsen gir referansespenningen for DAC, og justering av R5A holder referansespenningen på 5V.
1.4 Skjerm- og tastaturmodul
Spenningsdisplayet og tastaturkretsen i denne strømforsyningen er vist i figur 4. Etter at utgangsspenningen er begrenset av R13 og samplet av R14, kan den sendes til TLC2453-1 for analog-til-digital konvertering. TLC2453-1 i figur 4 er en 11-kanal, 12-bit seriell A/D-konverter med {{10}}bitoppløsning, en konverteringstid på 1{ {29}} μs, 11 analoge inngangskanaler, 3 innebygde selvtestmoduser og en samplingshastighet på 66 kbps , Linearitetsfeil ± 1LSBmax, med konverteringsresultatutgang EOC samtidig, og kan være unipolar eller bipolar utgang . Programmerbar utdatalengde via den programmerbare MSB- eller LSB-innledningen. Klokkefrekvensen til TLC2453-1 er 4,1MHz, samplingssignalet til utgangsspenningen Uo kommer fra IN{{30}}, I/O-klokketerminalen, datainngangsterminalen, konvertert datautgangsterminalen og brikkevalgterminalen til brikken er koblet til p2.3, P2.2, p2.1 og p2.0 kobles til, og deretter ut fra p0-porten etter å ha blitt behandlet av single-chip mikrodatamaskinen, og deretter sendt til tegnet flytende krystall display SMC1602A for å vise utgangsspenningen etter å ha blitt drevet av ekskluderingen 9A472J. I kretsen er krystalloscillatorfrekvensen til AT89S51 mikrokontroller 12MHz, og p1.0~p1.3 er koblet til spenningsreguleringsknappen. Når du øker spenningen, ring knappen S1 grovt med et trinn på 1V, ring S2 fint med et trinn på 0,05V; når du reduserer spenningen, ring S3 grovt med et trinn på 1V, og ring S4 fint med et trinn på 0,05V. På denne måten kan utgangsspenningen justeres til ønsket spenning gjennom deres organiske kombinasjon.
