Kratak uvod u istosmjerno numerički upravljano podesivo regulirano napajanje
DC stabilizirano napajanje je elektronički uređaj koji se često koristi, koji može osigurati stabilan izlazni napon kada napon mreže fluktuira ili se mijenja opterećenje. Regulator napona visoke preciznosti s malim valovima ima važnu praktičnu vrijednost primjene u područjima instrumentacije, industrijske kontrole i mjerenja. Raspon izlaznog napona reguliranog napajanja navedenog u ovom dizajnu je 0-18 V, nazivna radna struja je 0,5 A, i ima plus, - funkciju podešavanja napona, minimalni korak je 0.05 V, a valovitost nije veća od 10 mV. Osim toga, LCD zaslon s tekućim kristalima također se može koristiti za prikaz vrijednosti izlaznog napona.
Uvod
1 Dizajn hardvera sustava
Sustav se sastoji od modula za napajanje, modula za regulaciju napona, modula za D/A pretvorbu, displeja i modula tipkovnice, a slika 1 prikazuje blok dijagram strukture i principa DC NC napajanja.
1.1 Modul napajanja sustava
Dvostruki izmjenični napon od 17,5 V dobiven nakon što se 220 V mrežni napon spusti transformatorom 220 V/17,5 V može se ispraviti punim mostom kako bi se dobila dva napona od ± 21 V, od kojih se jedan plus napon od 21 V dovodi u regulatorsku cijev kao napajanje za vanjski izlaz, a drugi Skroz kroz regulator napona s tri priključka 7815 da dobijete plus 15V, a zatim kroz 7805 da dobijete plus 5V napona. -21V napon dobiva -15V napon preko regulatora napona s tri priključka MC7915, koji se koristi kao radno napajanje samog sustava.
1.2 Modul za podešavanje napona
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), naravno, može se koristiti i 2N5832.
Usporedno pojačanje sklopa dizajnirano je s operacijskim pojačalom NE5534, koje ima karakteristike visokog omjera odbijanja zajedničkog načina rada, brze odzivne brzine i velike brzine slewa. Prilikom projektiranja, krug uzorkovanja za podjelu napona može biti sastavljen od R10, R11A i R12, a potreban je R10/(R11A plus R12)=1/4, to jest, kada je izlaz
Kada napon postoji △UO{{0}}.05V, △Ua=0.04V, što je u skladu s promjenom izlaza DAC-a (10/{{5 }}.04V=1LSB). Zapravo, nakon pretvorbe DAC-a za pretvaranje struje u napon i pojačanje napona, dobiveni napon od 10 V može se poslati na neinvertirajući terminal komparatora NE54534 kao referentni napon za usporedbu. Budući da je DAC0832 8-bitni D/A pretvarač, ima 255 koraka. Prema tome, kada CpU kontrolira DAC da varira za 1LSB, odgovarajuća promjena Va je 0,04 V, tako da je podesiva varijacija Uout 0,05 V (veličina koraka). Krug negativne povratne sprege sastavljen od NE5534, Q1, Q3 i kruga uzorkovanja može ostvariti svrhu podešavanja izlaznog napona (stabilizacija napona).
The overcurrent protection in the circuit is completed by R9 and 02. When Io>{{0}}.7A, VR9=R9Io Veće ili jednako 1×0.7=0.7V, u ovom trenutku, Q2 je uključen i šuntuje bazu cijev za podešavanje Q3, tako da se otpor na uključenje TIp41 povećava, a izlazni napon smanjuje, čime se postiže prekomjerna svrha zaštite struje. Po potrebi se može priključiti i crvena svjetleća dioda kao indikator prekomjerne struje. Zaštita sustava od kratkog spoja ostvaruje se osiguračem.
1.3D/A modul za pretvorbu
Digitalno-analogni sklop za pretvorbu u ovom sustavu prikazan je na slici 3. Sastoji se od DAC0832, dvostupanjskog operacijskog pojačala s malim pomakom μA714 i VREF sklopa. DAC0832 i operacijsko pojačalo U3A pretvaraju 8-bitne binarne podatke koje šalje CpU u napon od 0-5V, a zatim obrnuto pojačavaju dva puta kroz operacijsko pojačalo U3B kako bi se dobio napon od 0-10V. Prema tome, razlučivost pretvorbe DAC-a je 10/(28-1)=0.04V, odnosno promjena izlaza podataka CpU-a u DAC je 1Bit, a promjena DAC-a izlazni napon je 0,04V. VREF sklop osigurava referentni napon za DAC, a podešavanjem R5A referentni napon se održava na 5 V.
1.4 Modul zaslona i tipkovnice
Prikaz napona i krug tipkovnice u ovom napajanju prikazani su na slici 4. Nakon što se izlazni napon ograniči s R13 i uzorkuje s R14, može se poslati na TLC2453-1 za analogno-digitalnu pretvorbu. TLC2453-1 na slici 4 je 11-kanalni, 12-bitni serijski A/D pretvarač s {{10}}bitnom rezolucijom, vremenom pretvorbe od 1{ {29}} μs, 11 analognih ulaznih kanala, 3 ugrađena načina samotestiranja i brzina uzorkovanja od 66 kbps, pogreška linearnosti ± 1LSBmax, s istovremenim EOC izlazom rezultata pretvorbe, a može biti unipolarni ili bipolarni izlaz . Programabilna dužina izlaznih podataka putem programabilne preambule MSB ili LSB. Frekvencija takta TLC2453-1 je 4,1MHz, signal uzorkovanja izlaznog napona snage Uo ulazi iz IN{{30}}, I/O terminala takta, terminala za unos podataka, pretvoren terminal za izlaz podataka i terminal za odabir čipa na čipu povezani su s p2.3, P2.2, p2.1 i p2.0 povezani su, a zatim izlaze iz porta p0 nakon obrade pomoću mikroračunala s jednim čipom, a zatim se šalje na zaslon s tekućim kristalima karaktera SMC1602A za prikaz izlaznog napona nakon što ga pokreće isključivanje 9A472J. U krugu, frekvencija kristalnog oscilatora mikrokontrolera AT89S51 je 12MHz, a p1.0~p1.3 spojeni su na gumb za regulaciju napona. Kada povećavate napon, pozovite gumb S1 grubo s korakom od 1V, pozovite S2 fino s korakom od 0,05V; pri snižavanju napona grubo pozovite S3 s korakom od 1V, a fino pozovite S4 s korakom od 0,05V. Na taj način se izlazni napon može prilagoditi potrebnom naponu kroz njihovu organsku kombinaciju.
