強大的多功能數控直流穩(wěn)壓電源不錯哦

1、標簽： 數控電源  數控電流源  DAC0832  TLC9153  單片機  多功能數控直流穩(wěn)壓電源多功能數控直流穩(wěn)壓電源(一)系統概述如今已是一個數字化的時代，很多的電器都是數字化的，而且利用數字可以實現精確控制，我們組根據本組的特點，決定把原題做成一個數控的多功能直流穩(wěn)壓電源?？傮w方案：運用大功率三極管結合單片機，利用ad/da轉換控制實現數字化電源。DA轉換：采用使用最多的低價八位DA轉換芯片DAC0832實現，由于該芯片是8位的，做成步進0.1V的電源的話，可以從實現從025.5V連續(xù)

2、可調。而題目要求從1.2520V連續(xù)可調，所以我們的設計可以超額實現題目要求。恒壓控制：我們采用從輸出端采樣的電壓反饋控制形式來實現，主要由利用四運方LM324來調節(jié)實現。恒流控制：我們采用TLC9153（10位AD轉換芯片）將模擬信號轉換位數字信號，再由單片機分析得到的電流值后，通過DAC0832調節(jié)輸出電壓來達到恒流的目的，從而實題目要求。功率放大：此部分我們采用大功率三極管TIP42C擴流，來達到題目要求。事實上TIP42C的最大電流可以達到6A，采用折中的看法達到3A是沒有問題的。所以對于題目的1A要求足已。為了實現以上構想，我們采用”雙核”設計，利用兩塊單片機處理控制來實現，這樣提高

3、了處理能力，使系統性能強，拓展方便。此套多功能數控直流穩(wěn)壓電源包括四大部分： 1.供電部分2.功率輸出部分3.硬件控制部分（第一核）4.數據處理及顯示部分（第二核）各部分又可以分為幾個小部分，在后面將會有詳細的介紹。系統方框圖表示為：(二)電路設計1、開關穩(wěn)壓電源部分（1）設計思路穩(wěn)壓部分：以大功率三極管tip42c為中心，通過單片機利用da0832實現數模轉換，將數字信號轉變?yōu)槟M信號，在利用lm324運放將量化的電流轉換為量化的電壓，再通過tip42c擴流，再利用lm324反饋調節(jié)，實現大功率數控穩(wěn)壓電源;恒流部分：采用tlc9153ad轉換實現實時電流檢測，再用單片機將讀取的電流與預設電

4、流比較，經單片機判斷后通過調節(jié)輸出電壓來達到恒流的目的；（2）電路設計1. 供電部分：                            圖2.1如圖2.1，對于系統的供電問題，我們采用兩個電源供電，一個主電源，一個輔助電源；主電源全部供功率輸出，由于考慮到電流比較大對于D5D8我們采用大功率的二極管，每個二極管電

5、流可達6A。濾波我們采用兩個50V4700uf的大電容并聯，以加強輸出電壓的穩(wěn)定性。輔助電源采用±15V的設計，經7812和7912穩(wěn)壓后得到±12V的穩(wěn)定電壓， LM324使用。而主控部分的電源又由7805將7812的12V再次穩(wěn)壓加降壓，得到5V的電壓供主控部分使用。在整個供電系統里我們使用了許多的電容，盡量減少各個部分之間的相互干擾。2功率輸出部分：                  

6、60;               圖2.2如圖2.2，后級功率放大采用雙tip42c并聯輸出，一個42c和一個9014搭配構成后級擴流電路，運功放U4將電壓轉換為電流形式輸出通過D6控制兩個擴流部分輸出相同的電壓，這樣可以提高最大輸出電流，理論上可以達到6A，但我們?yōu)榱朔€(wěn)定工作將最大電流設置為4A。D6的作用是防止反相電壓過大將運放燒壞。電壓的反饋調節(jié)通過R6，R7把輸出電壓反饋到運放反相輸入端，實現反饋調節(jié)。電壓升高使調節(jié)過程：輸出電壓反相輸

7、入端電壓8端輸出電壓從而達到了穩(wěn)壓的目的，反之亦然。3硬件控制部分： aad轉換tlc9153的采樣部分 圖2.3如圖2.3，為ad采樣電路，該電路實現的功能是對輸出電壓，電流進行采樣，以供ad轉換芯片讀取，為單片機提供控制源。單片機根據從這里采集到的電流信號，對電流進行自動控制，從而達到恒流輸出。圖中R15的作用是將電容C14儲存的電能釋放掉，從而使輸出電壓隨設置的改變而快速跟隨。bLM324轉換放大部分：如圖2.4為lm324四個運放的功能圖，其中前三個運放將從0832輸出端得到的電流轉換為電壓輸出，并對其進行放大，放大適當倍數后輸入后級功率放大部分進行擴流，得到與預設相同的輸出

8、電壓。第四個運放的作用是將從輸出端采樣到的小電壓進行放大，以便tlc的讀?。妷禾∽x取誤差會比較大），圖中R12是一個很重要的電阻，其作用是輸出零點控制，過大或者不放這個電阻，由于我們選用的運放是普通的lm324運放其性能不是很好，加上0832量化誤差，會出現輸出調不了零，而過小則又會把輸出信號消弱，使輸出電壓達不到設定值，在經過多次選擇后，確定為三百歐的時候最合適。 圖2.4c，DAC0832數模轉換部分：如圖2.5，該部分實現的功能就是將單片機輸出的數字信號轉換為量化的模擬信號，從而驅動后級功率放大部分輸出與數字相適應的電壓。0832的第二腳為寫入使能端地電平有效，當該腳為高電

9、平使0832不接受從單片機傳過來的信號，而只是輸出與上次得到的數據相適應的量化電流；而當該腳為低點平時0832則會接受從單片機傳來的數據，刷新輸出。利用0832這種鎖定功能，可以很方便的控制0832。參考電壓我們采用MC1403專用芯片為其提供準確的基準電壓，從而保證了輸出的準確性。在使用0832的時候我們發(fā)現雖然11，12腳均是電流輸出（I11+I12=常數）但是這兩個腳不能隨便調換，只能是12腳接地，而不能是11腳接地，開始我們接錯了調試了很久都沒調試出來（網上的參考電路也又誤）。后來還是經過師兄的指點才找出這個錯誤出來。所以這兩個腳不能隨便接！                                   圖2.5dTLC1543模數轉換部分：圖2.6如圖2.6，tlc9153為十