简易数控直流电源

简易数控直流电源
摘要:
随着时代的快速发展,数字电子技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,本文将介绍一种数控直流稳压电源,本电源由模拟电源、显示电路、控制电路、数模转换电路、放大电路四部分组成.电压跟随器电路准确说就是模拟电源提供各个芯片电源、数码管、放大器所需电压;显示电路用于显示电源输出电压的大小。同时分析了数字技术和模拟技术相互转换的概念。与传统的稳压电源相比具有操作方便,电源稳定性高以及其输出电压大小采用数码显示的特点。
Abstract
Along with the development of the ages, the numerical electronics technique has already make widely available to our life, work, research, each realm, this text will introduce a kind of number to control direct current steady press power supply, this power supply from imitate power supply, show electric circuit, control electric circuit, few molds conversion electric circuit and enlarge electric circuit to constitute for four-part cent. Accurate say be imi
tate power supply to provide each electric voltage that chip power supply, the figures tube, enlarger need; the manifestation electric circuit used for showing the power supply outputs electric voltage of size. Analyzed a numerical technique and imitates the concept that the technique converts mutually in the meantime. With traditional steady press power supply to compare to have an operation convenience, the power supply stability high characteristics, its exportation electric voltage size adoption figures show.
一、设计任务
设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下:
二、设计要求
1.基本要求
1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV
  (2)输出电流:500mA
  (3)输出电压值由数码管显示;
  (4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;
  (5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V
2.发挥部分
  (1)输出电压可预置在09.9V之间的任意一个值;
  (2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变);
  (3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。
三、 系统组成与原理概述
本文所设计的数控直流电源与传统稳压电源相比,具有操作方便、电压稳定度高的特点,其输出电压大小采用数字显示,原理方框组成图见图1。它共由六部分组成。输出电压的大小调节通过两键操作,控制可逆计数器分别作加、减计数,可逆计数器的二进制数字输出分两路运行:一路用于驱动数显电路,指示电源输出电压的大小值;另一路进入D/A转换电路,D/A转换器将数字量按比例转换成模拟电压,然后经过射极跟随器控制调整输出级输出所需的稳定电压。为了实现上述几部分电路的正常工作,需另制±15V和±5V的稳压直流电源及一组未经稳压的12~17V的直流电压。
四、分析
1、电压输出范围0~9.9V,步长0.1V,共有100种状态,8位字长的D/A转换器具有256种状态,能满足要求。设计中用2个电压控制字代表0.1V,当电压控制字从0,2,4,……到198,电源输出电压为0.0,0.1, ……,9.9。电路选出用的D/A转换芯片是DAC0832,该芯片价廉且精度较高。DAC0832属于电流输出型D/A,输出的电流随输入的电压控制字线性变化。为了得到电压,还需外接一片运放来实现电流到电压的转换。
2、当DAC0832采用5V基准电压时,D/A转换电路的满幅输出为5.0V(电压控制字为255时),由于实际最大用到电压控制字198,因此D/A部分最大输出电压U1=198/255*5.0=3.882
3D/A转换部分输出的电压作为稳压输出电路的参考电压。稳压输出电路的输出与参考电压成比例,范围是0~9.9V,负载能力大于500mA,纹波小10mA.稳压输出电路采用典型的串联反馈稳压电路,也可以看成是以参考电压作为输入的直流功率放大器。
电子管话筒4、过流保护电路。
5、自制正负15V电源的制作原理
四、具体实现电路
根据以上数控直流电源的方框图,采用集成电路设计了输出电压为0~9.9V的数控电源,详细电路原理如图二所示。
                            图一
正负15V电源图:
总的示意图:
注意:光纤切割刀片 “显示”就显示键盘所输入的值,而非模拟电路输出采集处理值
键盘示意图:
HOLD 键:键盘锁功能,当键盘当前值为锁住时按下此键为开锁;否则为加锁;
RESET键:复位键,输出电压为0
DEL  键:删除键,将当前输入位的电压值删除,显示为0,便于重新输入数值;
ENTER键:确认键,当数字键输入完电压值后,将输入值赋给实际输出电压;
  -  键:将输出电压值减0.1V
  +  键:将输出电压值加0.1V
数字键:0~9,用于直接设置输入电压值
DAC0832模块:
主要的模拟电路图:
五、设计流程图

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六、设计过程
1、线性电源电路 (+5V  +15V模拟电源电路图)
线性电源由18V变压器经过全波整流,电容整流滤波,通过三端稳压管781578127805
稳压为芯片AT89C51DAC0832TL08274LS1643DD15D、数码管提供电压。
2.(-15V电源)
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15V电源电路由18V经过全波整流,电容整流滤波,通过三端稳压管7915稳压输出。
3. D/A转换电路
D/A转换电路主要由AT89C51(单片机)、数/码转换器DAC0832TL082差分放大器等芯片组成。AT89C51P1口作为数据端口与DAC08328位数据线相连。AT89C51内含4K字节的ROM,无需外部存储器,因此选用它可使电路得到简化。
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本文发布于:2024-09-23 12:21:01,感谢您对本站的认可!

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