【48812】直流数控可调稳压电源规划简介（附图）

　　直流稳压电源是常用的电子设备，它能确保在电网电压动摇或负载产生显着的改变时，输出安稳的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业操控及丈量范畴中有着重要的实践使用价值。本规划给出的稳压电源的输出电压规模为0～18 V，额外作业电流为0.5 A，并具有+、-步进电压调理功用，其最小步进为0.05 V，纹波不大于10 mV，此外，还可用LCD液晶显现器显现其输出电压值。

　　本体系由电源模块、调压模块、D／A转化模块、显现与键盘模块组成，图1所示是该直流数控稳压电源的结构原理框图。

　　在图1中，220 V市电经220 V／17.5 V变压器降压后得到的双17.5 V沟通电压，通过一个全桥整流后可得到±21 V两路电压，其间一路+21 V电压供应调整管，作为电源对外输出，另一路经三端稳压器7815得到+15 V，再通过7805得到+5 V的电压。-21 V的电压则经三端稳压器MC7915得到-15 V电压，以作为体系自身的作业电源。

　　电路的比较扩大选用运放NE5534来规划，该器材具有共模抑制比高，呼应速度快和压摆率高的特色。规划时可由R10、R11A、R12组成分压取样电路，并要求R10／(R11A+R12)=1／4，即当输出电压存在△UO=0.05 V时，△Ua=0.04 V，这与DAC的输出(10／255=0.04V=1LSB)改变共同。事实上，通过DAC转化以将电流转化为电压并进行电压扩大后，即可将得到的10 V电压送比较器NE54534的同相端作为比较的基准电压。因为DAC0832是8位的D／A转化器，故有255步进。由此，当CPU操控DAC改变1LSB时，其对应Va的改变为0.04 V，故Uout的可调改变量为0.05 V(步长)。NE5534和Q1、Q3及取样电路构成的负反应电路可完结调理输出电压的意图(稳压)。

　　电路中的过流维护由R9与02完结。当Io0.7A时，VR9=R9Io≥1×0.7=0.7 V，此刻Q2导通，并对调整管Q3的基极分流，使TIP41的导通电阻增大，输出电压下降，从而到达过流维护的意图。必要时，也可接入一赤色发光二极管作为过流指示。该体系的短路维护选用保险管来完结。

　　本体系中的数模转化电路如图3所示。它由DAC0832、两级低漂移的运放μA714及VREF电路组成。DAC0832和运放U3A将CPU宣布的8位二进制数据转化成0～-5 V的电压，然后经运放U3B反向扩大2倍，以得到0～10 V电压。因而，该DAC的转化分辨率为10／(28-1)=0.04 V，即CPU输出给DAC的数据改变为1 Bit，DAC输出电压的改变为0.04 V。VREF电路为DAC供给基准电压，调理R5A，可使基准电压坚持为5 V。

　　本电源中的电压显现与键盘电路如图4所示。当输出电压经R13限流和R14取样后，即可送如TLC2453-1进行模数转化。图4中的TLC2453-1为11通道、12位串行A／D转化器，具有12位分辨率，转化时刻为10μs，有11个模仿输入通道，3路内置自测验方法，采样率为66 kbps，线LSBmax，一起带有转化成果输出EOC，并可单、双极性输出。通过其可编程的MSB或LSB前导可编程输出数据长度。TLC2453-1的时钟频率选用4.1 MHz，电源输出电压Uo的取样信号从IN0输入，芯片的I／O时钟端、数据输入端、转化数据输出端、片选端别离与AT89S51单片机的P2.3、P2.2、P2.1、P2.0相连，然后经单片机处理后从P0口输出，在经排阻9A472J驱动后送字符型液晶显现屏SMC1602A显现输出电压。电路中AT89S51单片机的晶振频率选用12 MHz，P1.0～P1.3接调压按钮。添加电压时，粗调用按键S1，步进为1 V，细调用S2，步长为0.05 V；减小电压时，粗调用S3，步长为1 V，细调用S4，步调为0.05 V。这样，通过它们的有机结合便可将输出电压调理到所需的电压。

　　本文给出的直流数控稳压电源选用硬件组成的闭环反应形式来进行稳压。电路中选用共模抑制比高、呼应速度快、压摆率高的NE5534作比较器，来提升了稳压的可靠性和精度；而选用12位A／D转化模块完结电压的丈量，并用LCD液晶显现，则提高了丈量的准确性和直观显现才能。本电路的开机预置输出电压为5 V，并可选用步进方法调理输出电压，最小步进为0.05 V。通过测验，本电路的输出电压规模可到达0～18V，额外电流可到达0.5A，可使用于实验教学与工程实践中。