智能直流稳压电源

摘要 随着时代的发展,数字电子技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,本文将介绍一种可调数显直流稳压电源,本电源由模拟电源电路(降压、整流、滤波、稳压电路)、数模转换电路、控制电路、数显电路4部分组成。准确地说,就是模拟电源提供各个芯片电源、数码管、放大器所需电压;显示电路用于显示电源输出电压的大小。同时分析了数字技术和模拟技术相互转换的概念。与传统的稳压电源相比具有操作方便,电源稳定性高以及其输出电压大小采用数码显示的特点。

关键词 三端可调正稳压器LM317;单片机AT89S51;模数转换芯片

中图分类号TM91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)20-0060-02

0 引言

随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,小至家用电器的供电电源,大至大型发电厂、水电厂、超高压变电站、无人值守变电站作为控制、信号、保护、自动重合闸操作、事故照明、直流油泵、,各种直流操作机构的分合闸,二次回路的仪表,自动化装置的控制交流不停电电源等用电装置的直流供电电源。与此同时直流电源的好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能,目前,市场上各种直流电源的基本环节大致相同,都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。针对以上概述,我们设计了一套足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路,要求是输出电压连续可调;所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;输出电压应通过AD转换电路以及单片机自动控制电路实现了输出电压动态实时显示能够适应所带负载的启动性能。

1 系统方案

1.1 设计方案

1)晶体管串联式直流稳压电路

电路框图如图1所示,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。

2)采用三端集成稳压器电路

如图2所示,他采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。

3)用单片机制作的可调直流稳压电源

该电路可通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的外围参数,使用软启动电路,获得3~26 V,驱动能力可达1.5A。其硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、压差控制电路、稳压及输出电压控制电路、电压电流采样电路、掉电前重要数据存储电路、单片机、键盘显示等几部分。

4)整流电路的方案论证

桥式整流电路利用变压器的一个副边绕组和4个二极管,使得在交流电源的正、负半周内,整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。

5)滤波电路的方案论证

利用电容两端电压不能突变的特性,实现滤波。电容滤波电路简单,负载直流电压较高,纹波也较小,但输出特性欠缺,适用于负载电压较高,负载变动不大的场合。

6)数显电路方案论证

利用单片机对ADC0809的接口技术可实现对输入模拟量的动态实时显示。

1.2 具体电路

说明:如图3原理图中包含了采样电路,基准电路,比较放大电路,调整电路以及过载电路;本基础电路的输出端(可看作C3两端)即可实现对电池等的充电功能,通过调节滑动变阻器R5的阻值,可实现对不同型号电池的充电功能;采用两个放大器,两放大器输出电压大小相等、符号相反;在两放大器输出端分别加一个电阻,保证最大输出电压;使用集成芯片DAC0832,ADC0809。

参考文献

[1]狄京等主编.电子工艺实习教程.中国矿业大学出版社.

[2]胡汉才编著.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社.

[3]康华光编著.电子技术基础(模拟部分).高等教育出版社.

[4]薛永毅,王淑英,何希才编著.新型电源电路应用实例.电子工业出版社.

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