Krótkie wprowadzenie regulowanego zasilacza regulowanego sterowanego numerycznie DC
Zasilacz stabilizowany prądem stałym jest powszechnie stosowanym urządzeniem elektronicznym, które może zapewnić stabilne napięcie wyjściowe w przypadku wahań napięcia sieciowego lub zmiany obciążenia. Precyzyjny regulator napięcia o niskim tętnieniu ma ważną praktyczną wartość użytkową w dziedzinie oprzyrządowania, kontroli i pomiarów przemysłowych. Zakres napięć wyjściowych zasilacza stabilizowanego podany w tym projekcie wynosi 0-18 V, znamionowy prąd pracy wynosi 0,5 A i posiada funkcję regulacji napięcia skokowego plus , minimalny krok to 0.05 V, a tętnienie nie przekracza 10 mV. Ponadto wyświetlacz ciekłokrystaliczny LCD może być również używany do wyświetlania wartości napięcia wyjściowego.
Wstęp
1 Projekt sprzętu systemowego
System składa się z modułu zasilacza, modułu regulacji napięcia, modułu konwersji cyfrowo-analogowej, modułu wyświetlacza i klawiatury, a na rys. 1 przedstawiono schemat blokowy struktury i zasady działania zasilacza DC NC.
1.1 Moduł zasilania systemu
Podwójne napięcie 17,5 V AC uzyskane po obniżeniu sieci 220 V przez transformator 220 V/17,5 V można wyprostować przez pełny mostek, aby uzyskać dwa napięcia ±21 V, z których jedno napięcie plus 21 V jest dostarczane do rurki regulatora jako zasilacz do wyjścia zewnętrznego, a drugi przez całą drogę przez trójzaciskowy regulator napięcia 7815, aby uzyskać plus 15V, a następnie przez 7805, aby uzyskać napięcie plus 5V. Napięcie -21V uzyskuje napięcie -15V przez trójzaciskowy regulator napięcia MC7915, który służy jako zasilanie robocze samego systemu.
1.2 Moduł regulacji napięcia
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), oczywiście można też zastosować 2N5832.
Wzmocnienie porównawcze obwodu zostało zaprojektowane ze wzmacniaczem operacyjnym NE5534, który charakteryzuje się wysokim współczynnikiem odrzucania w trybie wspólnym, dużą szybkością reakcji i dużą szybkością narastania. Podczas projektowania obwód próbkujący z podziałem napięcia może składać się z R10, R11A i R12, a R10/(R11A plus R12)=1/4 jest wymagany, to znaczy, gdy wyjście
Gdy występuje napięcie △UO{0}}.05V, △Ua{2}}.04V, co jest zgodne ze zmianą wyjścia DAC (10/{{5 }}.04V=1LSB). W rzeczywistości, po konwersji DAC w celu przekształcenia prądu w napięcie i wzmocnienia napięcia, otrzymane napięcie 10 V można przesłać do nieodwracającego zacisku komparatora NE54534 jako napięcie odniesienia do porównania. Ponieważ DAC0832 jest 8-bitowym przetwornikiem cyfrowo-analogowym, ma 255 kroków. Tak więc, gdy CpU steruje przetwornikiem cyfrowo-analogowym tak, aby zmieniał się o 1 LSB, odpowiednia zmiana Va wynosi 0,04 V, więc regulowana zmiana Uout wynosi 0,05 V (wielkość kroku). Obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego składający się z NE5534, Q1, Q3 i obwodu próbkowania może realizować cel regulacji napięcia wyjściowego (stabilizacja napięcia).
The overcurrent protection in the circuit is completed by R9 and 02. When Io>{{0}}.7A, VR9=R9Io Większe lub równe 1×0.7=0.7V, w tym momencie Q2 jest włączone i bocznikuje podstawę rurkę regulacyjną Q3, dzięki czemu rezystancja włączenia TIp41 wzrasta, a napięcie wyjściowe maleje, osiągając w ten sposób ponad cel ochrony strumienia. W razie potrzeby można również podłączyć czerwoną diodę elektroluminescencyjną jako wskaźnik przetężenia. Zabezpieczenie przeciwzwarciowe układu realizowane jest za pomocą bezpiecznika.
Moduł konwersji 1.3D/A
Układ konwersji cyfrowo-analogowej w tym systemie pokazano na rysunku 3. Składa się on z przetwornika cyfrowo-analogowego0832, dwustopniowego wzmacniacza operacyjnego o niskim dryfie μA714 oraz układu VREF. DAC0832 i wzmacniacz operacyjny U3A konwertują 8-bitowe dane binarne wysłane przez CPU na napięcie 0-5V, a następnie wzmacniają dwukrotnie poprzez wzmacniacz operacyjny U3B, aby uzyskać napięcie 0-10V. Dlatego rozdzielczość konwersji przetwornika cyfrowo-analogowego wynosi 10/(28-1)=0},04 V, czyli zmiana danych wyjściowych z procesora do przetwornika cyfrowo-analogowego wynosi 1 bit, a zmiana przetwornika cyfrowo-analogowego napięcie wyjściowe wynosi 0,04 V. Obwód VREF zapewnia napięcie odniesienia dla przetwornika cyfrowo-analogowego, a regulacja R5A utrzymuje napięcie odniesienia na poziomie 5 V.
1.4 Moduł wyświetlacza i klawiatury
Wyświetlacz napięcia i obwód klawiatury w tym zasilaczu pokazano na rysunku 4. Po ograniczeniu napięcia wyjściowego przez R13 i próbkowaniu przez R14, można je przesłać do TLC2453-1 w celu konwersji analogowo-cyfrowej. TLC2453-1 na rysunku 4 to 11-kanałowy, 12-bitowy konwerter szeregowy A/D o {{1{21}}}}bitowej rozdzielczości, czas konwersji 1{ {29}} μs, 11 analogowych kanałów wejściowych, 3 wbudowane tryby autotestu i częstotliwość próbkowania 66 kb/s, błąd liniowości ± 1LSBmax, z wyjściem wyniku konwersji EOC w tym samym czasie, wyjście unipolarne lub bipolarne . Programowalna długość danych wyjściowych poprzez programowalną preambułę MSB lub LSB. Częstotliwość zegara TLC2453-1 wynosi 4,1 MHz, sygnał próbkowania napięcia wyjściowego Uo jest wprowadzany z IN{{30}}, terminala zegarowego we/wy, terminala wejściowego danych, przekształconego Terminal wyjściowy danych i terminal wyboru chipa chipa są połączone z p2.3, P2.2, p2.1 i p2. 0 są połączone, a następnie wyjście z portu p 0 po przetworzeniu przez mikrokomputer jednoukładowy, a następnie wysłany do postaci wyświetlacza ciekłokrystalicznego SMC1602A, aby wyświetlić napięcie wyjściowe po napędzaniu przez wykluczenie 9A472J. W obwodzie częstotliwość oscylatora kwarcowego mikrokontrolera AT89S51 wynosi 12 MHz, a p1.0 ~ p1.3 są podłączone do przycisku regulacji napięcia. Zwiększając napięcie, wywołaj przycisk S1 zgrubnie z krokiem 1 V, wywołaj precyzyjnie S2 z krokiem 0,05 V; podczas zmniejszania napięcia wywołaj zgrubnie S3 z krokiem 1 V i wywołaj precyzyjnie S4 z krokiem 0,05 V. W ten sposób napięcie wyjściowe można dostosować do wymaganego napięcia poprzez ich organiczną kombinację.
