Kratka predstavitev enosmernega numerično krmiljenega nastavljivega reguliranega napajalnika
DC stabilizirano napajanje je pogosto uporabljena elektronska naprava, ki lahko zagotovi stabilno izhodno napetost, ko omrežna napetost niha ali se obremenitev spremeni. Visoko natančen regulator napetosti z nizkim valovanjem ima pomembno praktično uporabno vrednost na področju instrumentov, industrijskega nadzora in merjenja. Razpon izhodne napetosti reguliranega napajalnika, podanega v tej zasnovi, je 0-18 V, nazivni obratovalni tok je 0,5 A in ima plus, -stopenjsko funkcijo prilagajanja napetosti, najmanjši korak je 0.05 V in valovanje ni večje od 10 mV. Poleg tega se lahko LCD zaslon s tekočimi kristali uporablja tudi za prikaz vrednosti izhodne napetosti.
Uvod
1 Zasnova strojne opreme sistema
Sistem je sestavljen iz napajalnega modula, modula za regulacijo napetosti, modula za D/A pretvorbo, zaslona in modula tipkovnice, slika 1 pa prikazuje blokovni diagram strukture in principa napajalnika DC NC.
1.1 Sistemski napajalni modul
Dvojno 17,5 V izmenične napetosti, dobljeno potem, ko je 220 V omrežje znižano s transformatorjem 220 V/17,5 V, je mogoče popraviti s polnim mostom, da dobimo dve napetosti ± 21 V, od katerih se ena plus 21 V napetost dovaja v regulatorsko cev kot napajalnik za zunanji izhod, drugo pa vse do regulatorja napetosti s tremi priključki 7815, da dobimo plus 15 V, nato pa skozi 7805, da dobimo napetost plus 5 V. Napetost -21V dobi napetost -15V preko tripolnega napetostnega regulatorja MC7915, ki se uporablja kot delovno napajanje samega sistema.
1.2 Modul za nastavitev napetosti
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), seveda lahko uporabite tudi 2N5832.
Primerjalno ojačanje vezja je zasnovano z operacijskim ojačevalnikom NE5534, ki ima značilnosti visokega skupnega zavrnitvenega razmerja, hitre odzivne hitrosti in visoke stopnje obračanja. Pri načrtovanju je lahko vezje za vzorčenje z delitvijo napetosti sestavljeno iz R10, R11A in R12, zahteva pa se R10/(R11A plus R12)=1/4, to je, ko je izhod
Ko obstaja napetost △UO{{0}}.05V, △Ua=0.04V, kar je skladno s spremembo izhoda DAC (10/{{5 }}.04V=1LSB). Pravzaprav se lahko po pretvorbi DAC za pretvorbo toka v napetost in ojačanje napetosti dobljeno napetost 10 V pošlje na neinvertirajoči priključek primerjalnika NE54534 kot referenčno napetost za primerjavo. Ker je DAC0832 8-bitni D/A pretvornik, ima 255 korakov. Tako je, ko CpU krmili DAC, da se spreminja za 1LSB, ustrezna sprememba Va 0,04 V, tako da je nastavljiva sprememba Uout 0,05 V (velikost koraka). Negativno povratno vezje, sestavljeno iz NE5534, Q1, Q3 in vzorčnega vezja, lahko uresniči namen prilagajanja izhodne napetosti (stabilizacija napetosti).
The overcurrent protection in the circuit is completed by R9 and 02. When Io>{{0}}.7A, VR9=R9Io Večje ali enako 1×0.7=0.7V, v tem času je Q2 vklopljen in preklopi bazo prilagoditveno cev Q3, tako da se odpornost proti vklopu TIp41 poveča in izhodna napetost zmanjša, s čimer se doseže nadnamen zaščite pred tokom. Po potrebi se lahko priključi tudi rdeča svetleča dioda kot indikator prevelikega toka. Zaščita sistema pred kratkim stikom je izvedena z varovalko.
Modul za pretvorbo 1.3D/A
Vezje za digitalno-analogno pretvorbo v tem sistemu je prikazano na sliki 3. Sestavljeno je iz DAC0832, dvostopenjskega operacijskega ojačevalnika μA714 z majhnim zanosom in vezja VREF. DAC0832 in operacijski ojačevalnik U3A pretvorita 8-bitne binarne podatke, ki jih pošlje CpU, v napetost 0-5V in nato dvakrat obratno ojačata prek operacijskega ojačevalnika U3B, da dobimo napetost 0-10V. Zato je ločljivost pretvorbe DAC 10/(28-1)=0.04V, kar pomeni, da je sprememba podatkovnega izhoda CpU v DAC 1Bit in sprememba DAC izhodna napetost je 0,04V. Vezje VREF zagotavlja referenčno napetost za DAC, nastavitev R5A pa ohranja referenčno napetost pri 5 V.
1.4 Modul zaslona in tipkovnice
Prikaz napetosti in vezje tipkovnice v tem napajalniku sta prikazana na sliki 4. Ko je izhodna napetost omejena z R13 in vzorčena z R14, se lahko pošlje v TLC2453-1 za analogno-digitalno pretvorbo. TLC2453-1 na sliki 4 je 11-kanalni, 12-bitni serijski A/D pretvornik z {{1{0}}bitno ločljivostjo, časom pretvorbe 1{ {29}} μs, 11 analognih vhodnih kanalov, 3 vgrajeni načini samopreizkušanja in hitrost vzorčenja 66 kbps, napaka linearnosti ± 1LSBmax, z izhodom rezultata pretvorbe EOC hkrati in je lahko unipolaren ali bipolaren izhod . Programabilna dolžina izhodnih podatkov prek programabilne preambule MSB ali LSB. Urna frekvenca TLC2453-1 je 4,1 MHz, vzorčni signal izhodne napetosti Uo je vhod iz IN{{30}}, V/I terminal ure, terminal za vnos podatkov, pretvorjen terminal za izhod podatkov in terminal za izbiro čipa na čipu sta povezana s p2.3, P2.2, p2.1 in p2.0 sta povezana, nato pa izhod iz vrat p0 po obdelavi z mikroračunalnikom z enim čipom in nato pošlje na zaslon s tekočimi kristali znakov SMC1602A za prikaz izhodne napetosti, potem ko ga poganja izključitev 9A472J. V vezju je frekvenca kristalnega oscilatorja mikrokrmilnika AT89S51 12MHz, p1.0~p1.3 pa sta priključena na gumb za regulacijo napetosti. Pri povečanju napetosti pokličite gumb S1 grobo s korakom 1V, pokličite S2 fino s korakom 0,05V; pri zniževanju napetosti prikličite S3 grobo s korakom 1V in S4 fino prikličite s korakom 0,05V. Na ta način se lahko izhodna napetost prilagodi zahtevani napetosti z njihovo organsko kombinacijo.
