Breve introducción de la fuente de alimentación regulada ajustable controlada numéricamente de CC
La fuente de alimentación estabilizada de CC es un dispositivo electrónico de uso común que puede garantizar un voltaje de salida estable cuando fluctúa el voltaje de la red o cambia la carga. Un regulador de voltaje de baja ondulación y alta precisión tiene un importante valor de aplicación práctica en los campos de instrumentación, control industrial y medición. El rango de voltaje de salida de la fuente de alimentación regulada dada en este diseño es 0-18 V, la corriente nominal de operación es 0.5 A, y tiene una función de ajuste de voltaje de paso positivo, el paso mínimo es 0.05 V, y la ondulación no supera los 10 mV. Además, la pantalla de cristal líquido LCD también se puede utilizar para mostrar su valor de voltaje de salida.
Introducción
1 diseño de hardware del sistema
El sistema está compuesto por un módulo de fuente de alimentación, un módulo de regulación de voltaje, un módulo de conversión D/A, un módulo de pantalla y un teclado, y la Fig. 1 muestra un diagrama de bloques de la estructura y el principio de la fuente de alimentación DC NC.
1.1 Módulo de alimentación del sistema
El voltaje dual de CA de 17,5 V que se obtiene después de que un transformador de 220 V/17,5 V reduce la red de 220 V se puede rectificar mediante un puente completo para obtener dos voltajes de ±21 V, uno de los cuales se suministra al tubo regulador como un voltaje de más de 21 V. fuente de alimentación para salida externa, y el otro Todo el camino a través del regulador de voltaje de tres terminales 7815 para obtener más 15V, y luego a través del 7805 para obtener un voltaje de más 5V. El voltaje de -21V obtiene el voltaje de -15V a través del regulador de voltaje de tres terminales MC7915, que se utiliza como fuente de alimentación de trabajo del sistema mismo.
1.2 Módulo de ajuste de tensión
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), por supuesto, también se puede utilizar 2N5832.
La amplificación comparativa del circuito está diseñada con el amplificador operacional NE5534, que tiene las características de alta relación de rechazo de modo común, velocidad de respuesta rápida y alta velocidad de respuesta. Al diseñar, un circuito de muestreo de división de voltaje puede estar compuesto por R10, R11A y R12, y se requiere R10/(R11A más R12)=1/4, es decir, cuando la salida
Cuando existe el voltaje △UO{{0}}.05V, △Ua=0.04V, que es consistente con el cambio de la salida de DAC (10/{{5 }}.04V=1LSB). De hecho, después de la conversión DAC para convertir la corriente en voltaje y amplificar el voltaje, el voltaje de 10 V obtenido se puede enviar al terminal no inversor del comparador NE54534 como voltaje de referencia para la comparación. Dado que DAC0832 es un convertidor D/A de 8-bits, tiene 255 pasos. Por lo tanto, cuando la CPU controla el DAC para que varíe en 1LSB, el cambio correspondiente en Va es de 0,04 V, por lo que la variación ajustable de Uout es de 0,05 V (tamaño de paso). El circuito de retroalimentación negativa compuesto por NE5534, Q1, Q3 y el circuito de muestreo puede realizar el propósito de ajustar el voltaje de salida (estabilización de voltaje).
The overcurrent protection in the circuit is completed by R9 and 02. When Io>{{0}}.7A, VR9=R9Io Mayor o igual a 1×0.7=0.7V, en este momento, Q2 está encendido y desvía la base de el tubo de ajuste Q3, de modo que la resistencia de TIp41 aumente y el voltaje de salida disminuya, logrando así el propósito de protección de la corriente. Si es necesario, también se puede conectar un diodo emisor de luz rojo como indicador de sobrecorriente. La protección contra cortocircuitos del sistema se logra mediante un fusible.
Módulo de conversión 1.3D/A
El circuito de conversión de digital a analógico en este sistema se muestra en la Figura 3. Consta de DAC0832, amplificador operacional de baja deriva de dos etapas μA714 y circuito VREF. El DAC0832 y el amplificador operacional U3A convierten los datos binarios de 8-bit enviados por la CPU en un voltaje de 0-5V y luego los amplifican inversamente dos veces a través del amplificador operacional U3B para obtener un voltaje de 0-10V. Por lo tanto, la resolución de conversión del DAC es 10/(28-1)=0.04V, es decir, el cambio de la salida de datos de la CPU al DAC es de 1 bit, y el cambio del DAC el voltaje de salida es 0.04V. El circuito VREF proporciona el voltaje de referencia para el DAC y el ajuste de R5A mantiene el voltaje de referencia en 5V.
1.4 Módulo de pantalla y teclado
La pantalla de voltaje y el circuito del teclado en esta fuente de alimentación se muestran en la Figura 4. Después de que el voltaje de salida sea limitado por R13 y muestreado por R14, se puede enviar a TLC2453-1 para la conversión de analógico a digital. El TLC2453-1 en la Figura 4 es un convertidor A/D serial de 11-canales, 12-bits con resolución de {{10}}bits, un tiempo de conversión de 1{ {29}} μs, 11 canales de entrada analógica, 3 modos de autocomprobación incorporados y una frecuencia de muestreo de 66 kbps, error de linealidad ± 1LSBmax, con salida de resultado de conversión EOC al mismo tiempo, y puede ser salida unipolar o bipolar . Longitud de datos de salida programable a través de su preámbulo MSB o LSB programable. La frecuencia de reloj de TLC2453-1 es de 4,1 MHz, la señal de muestreo del voltaje de salida de potencia Uo se ingresa desde IN{{30}}, el terminal de reloj de E/S, terminal de entrada de datos, convertido El terminal de salida de datos y el terminal de selección de chip del chip están conectados con p2.3, P2.2, p2.1 y p2.0 están conectados y luego salen del puerto p0 después de ser procesados por el microordenador de un solo chip, y luego se envía a la pantalla de cristal líquido de caracteres SMC1602A para mostrar el voltaje de salida después de ser impulsado por la exclusión 9A472J. En el circuito, la frecuencia del oscilador de cristal del microcontrolador AT89S51 es de 12MHz, y p1.0~p1.3 están conectados al botón de regulación de voltaje. Al aumentar el voltaje, llame al botón S1 toscamente con un paso de 1V, llame S2 finamente con un paso de 0.05V; al disminuir el voltaje, llame a S3 toscamente con un paso de 1V, y llame a S4 finamente con un paso de 0.05V. De esta manera, el voltaje de salida se puede ajustar al voltaje requerido a través de su combinación orgánica.
