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簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源制作

更新時(shí)間:2023-04-21點(diǎn)擊次數(shù):1356

一、系統(tǒng)組成與原理概述

本文所設(shè)計(jì)的數(shù)控直流電源與傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源相比,具有操作方便、電壓穩(wěn)定度高的特點(diǎn),其輸出電壓大小采用數(shù)字顯示,原理方框組成圖見(jiàn)圖1。它共由六部分組成。輸出電壓的大小調(diào)節(jié)通過(guò)“+"、“-"兩鍵操作,控制可逆計(jì)數(shù)器分別作加、減計(jì)數(shù),可逆計(jì)數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)字輸出分兩路運(yùn)行:一路用于驅(qū)動(dòng)數(shù)顯電路,指示電源輸出電壓的大小值;另一路進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換電路,D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換成模擬電壓,然后經(jīng)過(guò)射極跟隨器控制調(diào)整輸出級(jí)輸出所需的穩(wěn)定電壓。為了實(shí)現(xiàn)上述幾部分電路的正常工作,需另制±15V和±5V的穩(wěn)壓直流電源及一組未經(jīng)穩(wěn)壓的12~17V的直流電壓。


二、具體實(shí)現(xiàn)電路

1. 電路簡(jiǎn)介

兩按鈕開(kāi)關(guān)作為電壓調(diào)整鍵與可逆計(jì)數(shù)器的加計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)輸入端相連,可逆計(jì)數(shù)器采用兩片四位十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)集成塊74LS192級(jí)聯(lián)而成,把塊的進(jìn)位和借位輸出端分別接到下一組的加計(jì)數(shù)端和減計(jì)數(shù)端。兩級(jí)計(jì)數(shù)器總計(jì)數(shù)范圍從00000000至10011001(即0~99)。

數(shù)顯譯碼驅(qū)動(dòng)采用兩塊74LS248集成塊,74LS248為四線-七段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器,內(nèi)部輸出帶上拉電阻,它把從計(jì)數(shù)器傳送來(lái)的二-十進(jìn)制的8421碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制碼,并驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示數(shù)碼。
數(shù)模轉(zhuǎn)換電路采用兩塊DAC0832集成塊,它是一個(gè)8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器,這里只使用高4位數(shù)字量輸入端。由于DAC0832不包含運(yùn)算放大器,所以需要外接一個(gè)運(yùn)算放大器相配,才構(gòu)成完整的DAC,低位DAC輸出模擬量經(jīng)9∶1的分流器分流后與高位DAC輸出模擬量相加后送入運(yùn)放,運(yùn)放將其轉(zhuǎn)換成與數(shù)字端輸入的數(shù)值成正比的模擬輸出電壓,運(yùn)放采用具有調(diào)零端的低噪聲高速率優(yōu)質(zhì)運(yùn)放NE5534。

調(diào)整輸出級(jí)采用運(yùn)放作射極跟隨器,使調(diào)整管的輸出電壓地與D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓保持一致。調(diào)整管采用大功率達(dá)林頓管,確保電路的輸出電流值達(dá)到設(shè)計(jì)要求。數(shù)控電源各部分工作所需的±15V和+5V穩(wěn)壓電源由固定集成穩(wěn)壓器7815、7915和7805提供,調(diào)整管所需輸入電壓經(jīng)簡(jiǎn)單整流、濾波即可得到,但要求能提供5A的電流。

政飛科技--可編程雙向直流電源

2. 電路調(diào)試

調(diào)節(jié)步驟如下:

1)輸入數(shù)字00000000,短接RE1、RE2、RF,調(diào)運(yùn)放調(diào)零電位器Rw,用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè),使輸出電壓Vo=0±1mV.

2)輸入數(shù)字10011001,調(diào)整RE1、RE2、RF,使輸出電壓Vo達(dá)到預(yù)定的滿量程值9.9V。

3. 主要技術(shù)指標(biāo)

本文所設(shè)計(jì)數(shù)控直流電源的電壓輸出范圍為0~9.9V,步進(jìn)值為0.1V,輸出紋波電壓不大于10mV,輸出電流為5A。

三、改進(jìn)措施

本電源輸出電壓大小尚受限制,在需要較高輸出電壓時(shí),在不改變調(diào)節(jié)精度(即步進(jìn)值)的前提下,只要增加計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)數(shù)和相應(yīng)D/A轉(zhuǎn)換器的個(gè)數(shù),擴(kuò)大數(shù)顯指示范圍,配合選用高電壓輸出運(yùn)放,就能輕易地滿足要求。當(dāng)需要正負(fù)對(duì)稱輸出電壓時(shí),只要另增一組電源,對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器及調(diào)整輸出電路稍作改動(dòng)即可達(dá)到目的。






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