数字直流稳压电源
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使用说明书目录常规安全概要 1 前言 2 主要功能 2 入门知识 2 标准配件 2 技术参数 3 操作要求 4 安装系统 4 清洁 5 操作基础 6 前面板概览 6 功能按键说明6 显示说明7 后面板概览 7 软件安装 8 计算机软件界面说明 9 负载线的连接 10 恒压/恒流特性 10 恒压操作 10 恒流/限流操作 10 保存和调出设置 10 保存设置11 过压设置11 过流截止保护设置 11 设置按键音 11 设置按键锁 11步进输入设置 12 常见故障处理 13 保险丝更换 13上位机软件下载/custom1.html常规安全概要详细阅读下列安全性预防措施,以避免人身伤害,并防止损坏本产品或与本产品连接的任何产品。
为避免可能的危险,请务必按照规定使用本产品。
只有合格人员才能执行维修过程。
避免火灾或人身伤害使用合适的电源线。
请只使用本产品专用并经所在国家/地区认证的电源线。
使用正确的电压设置。
接通电源之前,请确保线路选择器置于当前使用电源相应的位置。
将产品接地。
本产品通过电源线的接地导线接地。
为避免电击,必须将接地导线与大地相连。
在对本产品的输入端或输出端进行连接之前,请务必将本产品正确接地。
遵守所有终端额定值。
为避免火灾或电击,请遵守产品上的所有额定值和标记。
在对产品进行连接之前,请首先查阅产品手册,了解有关额定值的详细信息。
断开电源。
电源开关可以使产品断开电源。
请参阅有关位置的说明。
不要挡住电源开关;此电源开关必须能够随时供用户使用。
切勿开盖操作。
请勿在外盖或面板打开时运行本产品。
怀疑产品出现故障时,请勿进行操作。
如果怀疑本产品已损坏,请让合格的维修人员进行检查。
远离外露电路。
电源接通后,请勿接触外露的线路和元件。
使用合适的保险丝。
只能使用为本产品指定的保险丝类型和额定指标。
请勿在潮湿环境下操作。
请勿在易燃易爆的环境中操作。
请保持产品表面清洁干燥。
请适当通风。
有关如何安装产品使其保持适当通风的详细信息,请参阅手册中的安装说明。
直流稳压电源操作规程直流稳压电源是一种用于提供稳定直流电压输出的电源设备,在实验室、工厂、医院等场所广泛应用。
为确保电源的正常运行和使用安全,以下是直流稳压电源的操作规程。
1. 安全检查在使用直流稳压电源之前,必须进行安全检查。
检查电源设备是否完好,无损坏、正常工作并接地良好。
检查电源的输入电压范围,确保输入电压与电源工作范围相匹配。
2. 连接设备将直流稳压电源与外部设备连接时,先关闭电源开关。
根据设备的规格和工作要求,选择合适的输出插头或接线端子,进行连接。
确保连接牢固,插头和插座之间没有松动或接触不良。
3. 输入电压设置直流稳压电源通常具有输入电压范围的调节功能。
根据外部电网的电压情况,调节输入电压设置。
如果电源的输入电压范围小于外部电网的电压变化范围,可以考虑使用稳压变压器进行输入电压调节。
4. 输出电压设置根据需要,调节直流稳压电源的输出电压。
根据设备的规格和工作要求,调节电源的输出电压,确保输出电压稳定在所需范围内。
大部分直流稳压电源具有数字显示输出电压的功能,可以直接输入目标电压。
5. 电流限制设置某些设备可能需要电流限制,以保护设备免受过电流损害。
根据设备的规格和工作要求,调节直流稳压电源的电流限制设置。
确保电流限制在设备所能承受的范围内,并遵循设备的使用说明。
6. 开关操作在完成以上设置后,按下直流稳压电源的电源开关,启动电源设备。
在启动后,可以根据需要进行电压、电流的微调。
需要注意的是,不要随意调节输出电压和电流,以免造成设备的损坏或危险。
7. 实验结束当实验或工作结束后,应及时关闭直流稳压电源的电源开关。
在关闭之前,应先将输出电流和电压设定为最小值,以避免对接入设备或导线产生损害。
8. 定期维护直流稳压电源的定期维护十分重要。
定期检查电源设备是否存在损坏、老化或松动的部件。
清除电源设备的灰尘和杂物,并定期检查连接电线和插头是否安全可靠。
9. 固定电源设备要确保电源设备放置在平稳、通风良好的地方,并固定好。
数控直流稳压电源设计1.数控直流稳压电源的概述现代电子装置在供电要求方面有着越来越高的要求,而数控直流稳压电源则是目前广泛应用的一种供电装置。
数控直流稳压电源不仅具有直流稳定的输出特性,而且还能实现数字化控制,具有更加高效、精确的供电能力和性能。
数控直流稳压电源适用于各种电子装置的开发和生产领域,如通信技术、医疗器械、军事通讯和工业自动化等。
2.数控直流稳压电源的设计原理数控直流稳压电源主要由下列几个模块组成。
2.1输入端输入端是稳压电源的第一步,它接收外部电源的直流或交流信号,并且对输入电压进行过滤和波形整形,以确保后续的电路可以正常工作。
2.2稳压模块稳压模块负责稳定输出电压的值。
在闭环控制下,稳压模块保证输出电压稳定在标准值附近,即使在输入电压波动或负载变化的条件下,它也能确保输出电压的稳定性和可靠性。
2.3数控模块数控模块为整个电源提供了数字化控制的功能。
它包括一个集成电路、显示屏、输入设备和计算机接口等组成部分。
通过输入输出端口与计算机相连,可实时监测和控制电源的电压、电流、功率等参数。
2.4保护模块保护模块负责保护电源免受外界环境的影响。
它包括四种保护措施:过压保护、过温保护、过载保护和短路保护,并采用相应的防护电路来实现保护功能。
3.数控直流稳压电源的设计流程数控直流稳压电源的设计流程包括以下几个步骤:3.1确定电源的基本参数这包括电源输出电压、电流、功率、负载范围等参数。
设计人员需要根据电路应用需要,确定电源所需的输出电压和电流等参数。
3.2选取和确认元件在确定电源的基本参数后,设计人员应选择与之相适应的元件,包括电容器、电感器、稳压管、集成电路等,这是设计数控直流稳压电源的关键步骤之一。
设计人员需要综合考虑元件的品质、供货和维护等方面的因素,以便在成本和性能之间取得平衡。
3.3进行电路设计在确定元件后,设计人员需要根据设计参数和基本电路原理,设计稳压电源的具体电路方案,逐步完善和优化电路。
简述直流稳压电源的基本功能什么是直流稳压电源直流稳压电源(DC Regulated Power Supply)是一种将交流电转化为直流电并提供稳定电压输出的设备。
它通过内部电路对输入电压进行转换、整流、滤波和稳压等处理,从而提供一个稳定可靠的直流电源供电给电子设备使用。
直流稳压电源广泛应用于电子工程、实验室、通信设备以及工业自动化等领域,其功能多样化且具有稳定性强、响应速度快等特点。
直流稳压电源的基本功能1. 稳定输出电压直流稳压电源的主要功能之一是提供稳定的输出电压。
通过内部稳压电路的控制和反馈机制,直流稳压电源可以实时调整输出电压,以保持在设定的稳定值范围内。
稳定输出电压是直流稳压电源的基本要求,它能够有效保护被供电设备的正常运行,并降低电子元件的损坏风险。
2. 可调电压和电流直流稳压电源通常具有可调节输出电压和电流的功能。
用户可以通过旋钮、按钮或数字输入方式对输出电压和电流进行调整。
这个功能使得直流稳压电源适用于不同类型的电子设备,可以根据需要提供不同的电压和电流输出。
3. 短路保护和过载保护直流稳压电源内置了短路保护和过载保护功能,能够在供电设备发生短路或过载情况时自动切断电源输出,以保护供电设备和稳压电源本身的安全。
短路保护和过载保护是直流稳压电源应具备的重要功能,能够有效预防因电路故障而引起的意外事故。
4. 超低纹波和噪声直流稳压电源会通过滤波电路减小输出电压中的纹波和噪声。
纹波指的是输出电压中存在的交流成分,噪声则是指输出电压中的随机波动信号。
通过降低纹波和噪声水平,直流稳压电源能够提供高质量的直流电源,适用于对电源干扰要求较高的设备。
5. 温度保护直流稳压电源还常常具备温度保护功能,可以通过内置传感器实时监测设备内部的温度,并在温度过高时自动切断供电。
温度保护功能能够防止电源过热,保护电子设备的正常运行。
6. 数字化控制和远程控制现代直流稳压电源通常具备数字化控制和远程控制的功能。
数控直流稳压电源的设计和制作数控直流稳压电源,是一种集数字化控制、直流电源稳定输出功能于一体的电子制品,它广泛应用于各类实验、测试、仪器、通讯系统及各种机电设备中。
今天我们就来谈谈数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程。
一、设计1.稳压芯片选型在设计数控直流稳压电源中,首先要选用一款适合的稳压芯片。
常见的稳压芯片有LM317、LM350、LM338等,选择其中的一种根据自己的需求进行选择。
例如,LM317适合安装功率较低的电路,LM350适合于安装功率较大的电路,而LM338的输出电流可达5A以上,是一种非常适合于实验室及大功率稳压电源设计的芯片。
2.规划电源输出模块在设计中需要考虑输出模块的功能设置与实际需要相符,因此需要详细了解电源输出模块的所有类型,包括DC稳压输出、DC包络线输出、交流输出、多路并联输出等的优劣之处,然后选用适合自己需要的类型进行设计。
3.阻容电路的设计在电源输出中需要设计阻容电路,其目的是为了保护电源不受怠工放置,以及电源的过载保护等,详见下面内容。
二、制作1.准备器材在制作数控直流稳压电源之前,需要准备相应的器材和材料,例如PCB板、元器件、焊接工具等。
2.电源输出模块的焊接在制作中需要用到数控直流稳压电源输出模块,首先在PCB板上进行焊接,接下来安装电容、二极管等元器件,进行一定量的基础防护。
3.安装稳压芯片安装稳压芯片需要考虑其散热问题,此时应该做好散热片附加硅脂,以保证芯片处于稳定状态。
4.接线在焊接和装配完成后,接线工作是必要的。
在接线时,必须要认真看清接线图,把电路板上的元器件和接线线路进行一一对应,以便拼接时不会出现误差。
5.开机测试制作数控直流稳压电源时,一定要经过开机测试。
在开机时,应该观察电源的工作状态是否正常,电压是否稳定,是否存在短路等问题。
这样可以在实际应用时更加安全和稳定。
以上就是数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程,每一步都要做好方案设计和操作步骤的准备工作,以确保电源的稳定运行。
一、绪论高科技设备的发展离不开电源技术的进步,高精度电源已广泛应用到于通信、工业、军事、航空航天、家电等领域。
其中弱电的重要性是所有电源的基础,人们对它的研究、开发技术水平也越来越高。
低压大电流的电源也是以后发展的方向。
而直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值而电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性而且电子设备的故障60%来自电源,因此作为电子设备的基础元件,电源受到越来越多的重视.现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类. 所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区. 将220V,50Hz 的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流,滤波和稳压, 输出一个直流电压.我们做两类电源比较。
线性稳压源的优点是:电源稳定度及负载稳定度较高;输出纹波电压小;瞬态响应速度快;线路结构简单,便于维修;没有开关干扰。
缺点是:功耗大,效率低,其效率一般只有35~60%;体积大,质量重,不能微小型化;必须有较大容量的滤波电容. 其中,交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点,造成了资源的严重浪费. 在这种背景下,开关稳压电源应运而生. 任何电子设备均需直流电源来供给电路工作.特别是采用电网供电的电子产品.为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化,更需要具备适应这种变化的直流稳压电源. 随着电子技术的发展,人们对如何提高电源的转换效率,增强对电网的适应性,缩小体积,减轻重量进入了深入的研究.开关电源应运而生.七十年代,便应用于电视机的接收,现在已经广泛用于彩电,录像机,计算机,通讯设备,医疗器械,气象等行业.本文就是利用LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块,是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。
与数字电压表头集成块ICL7107,实现对直流输出大小的在线测量。
数字稳压电源使用说明书一、产品简介数字稳压电源采用电压取样并经单片机进行处理,直接显示稳压数值。
具有读数直观、清晰、准确、操作简便,并能根据使用条件进行自动跟踪稳压等特点。
同时,仪表内部采用负载导线补偿电路,消除了导线电阻对输出电压及显示的影响,显示数据真实可靠。
二、技术指标及使用条件(一) 技术指标. 输出直流电压:~(~)可调. 最大输出直流电流:≤(≤). 输出直流电压分辨率:. 输出直流电流分辨率:(二) 使用条件. 电源:~±%;. 环境温度:-℃~℃. 相对湿度:≤%.外形尺寸:长×宽×高××;.重量:三、使用方法、将电源线插进仪器后面板的电源插座,并接入市电。
分别将输出引线中红色接线枪插入+接线柱,蓝色接线枪插入接线柱,两线必须连接牢固。
、将电源开关置于“”的位置,接通电源,此时显示面板上有数字显示。
可按需要分别调节所需电压值。
调节方法如下:转动电压分档开关(即“粗调”旋钮,共档),调到稍小于所需电压的接近值,再调节电压调节旋钮(细调),达到所需电压输出值。
、设定好电压输出值后,按需要连接负载,将输出引线的红色鳄鱼夹接在负载的正极,黑色鳄鱼夹接在负载的负极。
负载电阻须≥Ω,<Ω时稳压效果将受影响。
、使用完毕,将“粗调”旋钮调至“”,“细调”旋钮调至“”(显示值接近于“”),关闭电源开关,断开负载。
四、注意事项、使用前将“电压分档”波段开关调至“”,电源开关置于“”位置。
、在使用过程中,两输出线不得交叉连接。
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简易数控直流稳压电源设计一、设计任务和要求设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
基本要求如下:1.输出直流电压调节范围5~15V,纹波小于10mV2.输出电流为止500m A.3.稳压系数小于。
4.直流电源内阻小于Ω。
5.输出直流电压能步进调节,步进值为1V。
6.由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。
二、设计方案根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分:数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。
数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A变换器,经D/A变换器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。
图1简易数控直流稳压电源框图三、电路设计1.整流、滤波电路设计首先确定整流电路结构为桥式电路;滤波选用电容滤波。
电路如图2所示。
图2 整流滤波电路电路的输出电压U I 应满足下式:U ≥U omax +(U I -U O )min+△U I式中,U omax 为稳压电源输出最大值;(U I -U O )min 为集成稳压器输入输出最小电压差;U RIP 为滤波器输出电压的纹波电压值(一般取U O 、(U I -U O )min 之和的确良10%);△U I 为电网波动引起的输入电压的变化(一般取U O 、(U I -U O )min 、U RIP 之和的10%)。
对于集成三端稳压器,当(U I -U O )min=2~10V 时,具有较好的稳压特性。
故滤波器输出电压值:U I ≥15+3++≥22(V),取UI=22V.根据UI 可确定变压器次级电压 U 2。
U 2=U I / ~≈(20V)在桥式整流电路中,变压器,变压器次级电流与滤波器输出 电流的关系为:I2=~2)I I ≈~2)I O =×=(A).取变压器的效率η=,则变压器的容量为P=U 2I 2/η=20×=(W)选择容量为20W 的变压器。
直流稳压电源基本功能
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的电源设备。
其基本功能包括以下几个方面:
1. 稳定输出电压:直流稳压电源的主要功能是提供稳定的输出电压,可以根据需求设定输出电压值,并保持在设定范围内稳定输出。
2. 超负荷保护: 直流稳压电源具备过载保护功能,当负载超过
电源的额定负载能力时,电源会自动切断电流,避免电源过载。
3. 短路保护:直流稳压电源具备短路保护功能,当负载出现短路情况时,电源会自动切断电流,以保护电源和负载设备。
4. 过压保护:当输出电压超过设定范围时,直流稳压电源会自动切断电流,防止负载设备因过高电压而损坏。
5. 过流保护:当输出电流超过额定电流时,直流稳压电源会自动切断电流,以避免过大电流对负载设备的损坏。
6. 温度保护:当工作温度超过正常范围时,直流稳压电源会自动切断电流或降低输出电压,以保护电源设备。
7. 数字显示:直流稳压电源通常具备数字显示功能,可以实时显示输出电压、电流等参数。
总之,直流稳压电源的基本功能是稳定输出电压,在保护负载设备和电源设备的同时,提供稳定可靠的直流电源供电。
基于单片机的数控直流稳压电源设计一、概述随着科技的飞速发展,电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。
在各种电源类型中,直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点,被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。
传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计,但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。
本设计采用单片机作为控制核心,通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。
相比于传统的模拟电路设计,基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点:单片机具有强大的计算和处理能力,能够实现复杂的控制算法,从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能,具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计,降低成本,提高系统的可靠性。
本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。
我们将介绍电源的设计原理和基本组成,包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设计和实现,包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现,包括主程序、控制算法、显示程序等。
1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义随着科技的快速发展,电力电子技术广泛应用于各个行业和领域,直流稳压电源作为其中的关键组成部分,其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。
传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现,其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低,难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。
开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。
数控直流稳压电源通过引入单片机控制技术,实现了对电源输出电压和电流的精确控制。
它可以根据实际需求,通过编程灵活调整输出电压和电流的大小,提高了电源的适应性和灵活性。
同时,数控直流稳压电源还具备过流、过压、过热等多重保护功能,有效提高了电源的安全性和可靠性。
可调直流稳压电源工作原理可调直流稳压电源是一种可以将输出电压调节为特定值的直流电源。
它的工作原理是通过改变电源内部的电路结构和控制方式,实现输出电压的稳定和调节。
下面详细介绍可调直流稳压电源的工作原理。
一、直流稳压电源的工作原理直流稳压电源是一种能够将不稳定电压转换为稳定电压的电源。
变压器将输入电压降低或升高,整流器将交流电压转换为直流电压,滤波器将直流电压中的纹波消除,稳压器则保证输出电压的稳定。
稳压器是直流稳压电源的核心部分,它主要由采样电路、比较电路、放大电路和调整电路组成。
采样电路将输出电压的一部分反馈到比较电路,比较电路将反馈电压与设定电压进行比较,然后将误差信号传递给放大电路。
放大电路将误差信号进行放大,然后将放大后的信号传递给调整电路。
调整电路根据放大后的信号,调整输出电压,使其与设定电压相等。
可调直流稳压电源可调直流稳压电源是在简单直流稳压电源的基础上增加了调节功能,使输出电压可以根据需要进行调节。
可调直流稳压电源通常由变压器、整流器、滤波器、稳压器、调节器和控制器组成。
调节器是可调直流稳压电源的核心部分,它主要由采样电路、比较电路、放大电路、调整电路和控制器组成。
采样电路将输出电压的一部分反馈到比较电路,比较电路将反馈电压与设定电压进行比较,然后将误差信号传递给放大电路。
放大电路将误差信号进行放大后传递给调整电路,调整电路根据放大后的信号调整输出电压,使其与设定电压相等。
同时,控制器根据设定的电压值和实际输出电压值,调整调节器的输出,从而实现输出电压的调节。
二、可调直流稳压电源的分类可调直流稳压电源可以根据不同的分类方式进行分类,常见的分类方式有以下几种:根据输出电压的调节范围根据输出电压的调节范围,可调直流稳压电源可以分为宽范围可调直流稳压电源和窄范围可调直流稳压电源。
宽范围可调直流稳压电源的输出电压可以在较大的范围内调节,而窄范围可调直流稳压电源的输出电压只能在较小的范围内调节。
直流稳压电源的分类及原理直流稳压电源是试验室供应试验电子电路的能量来源,在试验过程中占有重要地位。
电源的质量在肯定程度上也打算了试验电路的牢靠性及各项技术指标。
在众多类型的电源中,直流稳压电源为应用最广泛的一类。
一、直流稳压电源的分类由于直流稳压电源的种类繁多,工作原理相差较大,可从不同的角度进行分类。
根据电路的稳压方式,可分为参数稳压器和反馈调整型稳压器。
参数稳压器电路结构简洁,主要利用元件的非线性实现稳压。
如可利用一个电阻和一个稳压二极管构成参数稳压器;反馈调整型稳压器是一个闭环的负反馈系统,它利用输出电压的变化。
经取样、比较、放大后,得到掌握电压,去掌握相应的调整元件,达到最终稳定输出电压的目的。
依据电路中调整元件的工作状态,可分为线性稳压电路和开关稳压电路。
其中调整元件工作在线性放大区的,称为线性稳压电路;假如调整元件工作在开关状态,称之为开关稳压电路。
此外,还可以依据电源中主要部件是集成电路还是分立元件,分成集成线性稳压器、集成开关稳压器以及分立元件构成的稳压器等。
二、线性稳压电源试验室使用的线性稳压电源,一般有两路或多路输出,输出直流电压为0~30V连续可调,输出电流几个安培,用表头或数字显示电压、电流值。
其具有稳定度高、纹波较小等特点。
线性电源中稳压部分的电源调整管工作在线性区,为保证电源的电压调整特性,调整管上的输入输出必需有足够的压差。
为保证电源的指标,一般允许电网电压波动±10%,在线性电源中,输入电源经变压器、整流、滤波环节,其直流电压的脉动性较小,经过线性稳压电路后,输出的纹波电压和噪声特别小,因而特殊适合作各种低噪声放大器的电源。
三、线性直流电源基本原理线性直流稳压电源,一般是将50Hz、220V的沟通电压变换为所需幅度的沟通电压,然后由整流电路将沟通电压变换成直流脉动电压,再由滤波电路将直流电压平滑.最终经过直流稳压电路输出稳定的电压。
它在电网波动与负载变化的状况下都能基本保持稳定的直流电压。
0~12V可调直流稳压电源电路图适合电子爱好者制作的从0V起调的稳压电源的电路如图所示。
0~12V可调直流稳压电源电路电路工作原理:由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端,它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压(晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流)相比较,将比较结果送至输出端,从而控制晶体管V3的导通电压。
如果电位偏低,使Vo减小,采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小,从而使Vo升高,反之亦然。
如此起到了稳定输出电压的作用。
晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。
当输出电流超过额定电流(本电源为1A)时,V4导通,使晶体管V2和V3截止,输出端无电压输出,防止了电源损坏。
当输出电压小于6V,电流较大且输入电压又很高时,晶体管V3极间压差较大,会引起V3调整管功耗过大,为此本电源特别设置了电压自动转换电路,它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。
稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压,当输出电压低于6V时,IC2输出低电平,继电器K不吸合,触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管;当输出电压高于6V时,IC2输出高电平,K1吸合,K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。
由上可知,在输出电压低时,输人电压也低;输出电压高时,输人电压也高,从而减小V3的功耗。
电阻R9和电容C4组成继电器节能电路,可减小C2的功耗。
元器件选择:电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。
运算放大器选用LM324单源四运算放大器。
稳压管VZ1选用4V左右的,VZ2选甲8V,VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的,要求稳压值准确,VZ4选用5.5~5.8V的稳压管。
晶体管V1要求β大于150,V3选用大功率NPN晶体管,型号不限,制作中要加足够的散热片。
直流稳压电源调节电压和电流的方法
直流稳压电源调节电压和电流的方法主要有以下几种:
1.串联调整管稳压电源:通过调整管和取样电路的配合使用,可以实现对输出电压和电流的调节。
当输出电压发生变化时,取样电路将电压信号反馈给调整管,通过调节管的放大作用,调整管输出电流的变化,从而稳定输出电压。
2.开关稳压电源:通过调整开关频率或占空比等方式,可以实现对输出电压和电流的调节。
开关稳压电源具有效率高、体积小、重量轻等优点,因此在现代电子设备中得到广泛应用。
3.线性稳压电源:通过调整线性稳压器内部的三极管工作状态,可以实现对输出电压和电流的调节。
当输入电压或负载发生变化时,通过调整三极管的工作点,可以稳定输出电压。
线性稳压电源具有简单、可靠、成本低等优点,适用于对电源稳定性要求不高的场合。
4.数控电源:通过数字信号控制电路来调节输出电压和电流。
数控电源具有高精度、高稳定性、可编程等特点,适用于需要精细控制电源参数的场合。
5.可调电源:通过机械或电子方式调节电源的输出电压和电流。
可调电源具有调节范围广、易于操作等特点,适用于需要大范围调节电源参数的场合。
以上是直流稳压电源调节电压和电流的几种方法,不同方法的适用范围和特点也不同。
在实际应用中,需要根据具体需求选择适合的调节方法。
1引言 (2)2 单元电路设计 (2)2.1可逆计数器的设计 (2)2.1.1 工作原理 (2)2.1.2元件的选择 (3)2.2 数字显示电路的设计 (4)2.2.1 工作原理 (4)2.2.2元件选择 (5)2.3 D/A 转换电路(数模转换器)的设计 (5)2.3.1 DAC0832 工作原理介绍 (5)2.3.2 DAC0832 芯片的特点 (6)2.4 调整输出的设计 (7)3电路调试 (7)4主要技术指标 (7)5本设计总体图示(见图5) (8)6 总结与体会 (8)7元器件清单 (8)1引言随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,他所给人们带来的方便也是不可否定的。
其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型例子,但人们对他要求也越来越高,要为现在人们工作,科研,生活,提供更好的,更方便的设施就要从数字电子技术入手,一切相数字化智能化发展。
本文介绍的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比,具有操作方便电压稳定度高的特点,其电压采用数字显示,主要用于电源要求精度比较高的场合,或科研实验电源使用,并且此设计未用到单片机,使用了数字技术中的可逆计数器,D\A转换器,译码显示等电路,具有控制精度高,制作比较容易等优点。
2 单元电路设计此数控文雅直流电源共六部分,输出电压的调节“+”,“-”,两键操作步进电压精确到0.1V控制可逆计数器的二进制输出分两路运行:一路用于驱动数字显示电路,精确显示当前电压输出值;另一路进入数模转换电路(D\A)数模转换电路将数字按比例转换成模拟电压,然后经过跟随器控制,调整输出级,输出稳定直流电压。
为了实现上述几部分的正常工作,需要15V和5V的直流稳压电源,此下所讲的数控电源主要此组电源进行控制,使输出0~9V的稳定的可调直流电压。
原理方框图如下图2-1所示图2-1 原理方框图2.1可逆计数器的设计此部分电路主要用两按钮开关作为电压调整键,与可逆计数器的加计数器CPU时钟输入端和减计数器CPD始终输入端相连,可逆计数器采用两片四位十进制同步加/减计数集成块74LS192是双时钟,可预置数,异步复位,十进制(BCD码)可逆计数器。
于之功能相同的还有其它芯片,比较容易找。
2.1.1 工作原理由于输出电压从0V~9。
9V可以调节,所以74LS192两计数器00000000到10011001即0~99,而74LS192本身为十进制可逆计数器,所以只需要两块这样的芯片级联就可以达到目的,此芯片封装和工作模式表如下图2-1-1。
图2-1-1 芯片引脚及功能PL是低电平有效的预置数允许端,PL=0时,预置数输入端P0~P3上的数据被置入计数器。
MR是高电平有效复位端,MR=1时,计数器被复位,所有输出端都为低电平。
CPU是加计数时钟,CPD是减记数时钟,当CPU=CPD=1时,计数器处于保持状态,不计数。
当CPD=1,CPU由0变为1时,计数器的计数值加1;当CPU=1,CPD由0变1时,计数器的计数值减1.TCU十进位输出端,当加计数器达到最大计数值时,即达到9时,TCU 是借位输出端,当减计数器计到零时,TCD在时钟后半个周期(CPD=0)内变成低电平,其他情况下均为高电平。
为实现100进制的计数可把第一块芯片的TCU,TCD分别接后一级的CPU,CPD就可以级联使用,这就达到了0~99的计数。
2.1.2元件的选择74LS192 是双时钟,可预置数,异步复位,十进制(BCD 码)可逆计数器,还可选用54HC192,54HCT192,74HC192,74HCT192 等。
图2-1-2 计数电路2.2 数字显示电路的设计2.2.1 工作原理数字显示驱动采用两块 74LS248 芯片,74LS248 为四线七段译码驱动器,内部输出带上拉电阻它把从计数器传送来的二~十进制码,驱动数码管显示数码。
CD4511,七段译码器,输出高电平有效,适合于共阴极接法的七段数码管使用A3,A2,A1, A0,为8421BCD 码输入,a,b,c,d,e,f,g 为七段数码输出,LT 为试灯输入信号,用来检查,数码管的 好坏,IBR 为灭零输出信号,用来动态灭零,IB/QBR 为灭灯输出信号,如图2-2-1。
显示电路如图2-2-2.CD451112345678169101112131415A0A1RI BI LEI A3A2GNDVC C f g a b c d e图2-2-1 引脚图2-2-2 显示电路2.2.2元件选择与CD4511功能相同的还有,74LS247,74LS248 等。
2.3 D/A 转换电路(数模转换器)的设计2.3.1 DAC0832 工作原理介绍数模转换电路,采用两块DAC0832 集成块,它是一个8 数/模转换电路,这里只使用高4 位数字量输入端。
由于DAC0832 不包含运算放大器,所以需要外接一个运算放大器相配,才构成完整的D/A 转换器,低位DAC 输出模拟量经9:1 分流器分流后与高位DAC 输出模拟量相加后送入运放,具体实现,由900 Ω和100 Ω的电阻相并联分流实现,运放将其转换成与数字端输入的数值成正比的模拟输出电压,运放采用具有调零的低噪声高速优质运放NE5534。
具体封装图如下图所示。
DAC0832 芯片主要功能引脚的名称和作用如下:d7~d0:8 位二进制数据输入端;ILE:输入锁存允许,高电平有效;CS:片选信号,低电平有效;WR1,WR2:写选通信号,低电平有效;XFER :转移控制信号,低电平有效; Rf :内接反馈电阻,Rf=15K Ω;IOUT1,IOUT2:输出端,其中IOUT1 和运放反相输入相连, IOUT2 和运放同相输入端相连并接地端; Vcc :电源电压,Vcc 的范围为+5V ~+15V ; Vref :参考电压,范围在-10V ~+10V; GND :接地端。
当ILE=1,CS=0,WR=0,输 入数据d7~d0 存入8 位输入寄存器中,当WR2=0,XFER=0 时入寄存器中所存内 容进入8 位DAC 寄存器并进行D/A 转换。
2.3.2 DAC0832 芯片的特点DAC0832 最具特色是输入为双缓冲结构,数字信号在进入D/A 转换前,需经过两个独立控制的 8 位锁存器传送。
其优点是D/A 转换的同时,DAC 寄存器中保留现有的数据,而在输入寄存器中可送入新的数据。
系统中多个D/A 转换器内容可用一公共的选通信号选通输出。
由于DAC0832 输出级没有加集成运放,所以需外加NE5534 相配适用。
NE5534 封装如下图 2-3-2。
IN-为反相输入端,IN+为同相输入端; OUT 为输出端;Balance 为平衡输入端,主要作用是,使内部电路的差动放大电路处于平衡状态;COMp/Bal 的作用为,通过调节外接电阻, 以达到改善放大器的性能和输出电压; VCC-和Vcc+为正负电源供。
BAL IN-IN+VCC+2-3-2 封装图图图2-3-3转换电路2.4 调整输出的设计调整输出级采用运放作射极跟随器,使调整管的输出电压精确地与D/A 转换器输出电压保持一致。
调整管采用大功率达林顿管,确保电路的输出电流值达到设计要求。
数控电源各部分工作所需的15V 和5V 电源由固定集成稳压器7815、7915、和7805 提供,调整管所需输入电压,经简单整流,滤波即可得到,但要求能提供5A 的电流。
输出电压的调整,主要是运用射极输出器发射极上所接的4.7K 电阻来完成的,此反馈电阻的主要作用是,把输出电压反馈到NE5534 的输入级的反向输入端,当同相输入IN+和反向输入端IN-有差别是,调整输出电压使之趋于稳定,从而达到调整输出电压的目的。
3电路调试调节步骤如下:1 输入数字00000000,短接Re1、Re、Rf 调运放调零电位器Rw ,用数字万用表检测,使输出电压Vo=01mV;2 输入数字10011001,调整Re1、Re2、Rf 使输出电压Vo 达到预定的满量程9.9V;4主要技术指标本文所设计数控直流电源的电压输出范围为0~9.9V,步进电压值为0.1V,输出纹波电压不大于 10mv,输出电流为5A。
本电源输出电压大小尚受限制,在需要较高输出电压时,在不改变调节精度(即步进电压值)前提下,只要增加计数器的级联数和相应D/A 转换器的个数,扩大数显指示范围,配合选用高电压输出运放,就能轻易地满足要求。
当需要正负对称输出电压时,只要另增一组电源,对D/A 转换器及调整输出电路稍作改动即可达到目的。
5本设计总体图示(附录见图5)6 总结与体会为期几周的课程设计,有很多的心得体会,本次课程设计以学生自己设计为主,因此培养了我的学习的积极性,让我能够独立去分析问题、发现问题、解决问题的能力。
它使我对课本以及以前学过的很多知识有了很好的理解,也知道了理论与实践是有很大差距的。
理论只是成功的一半,调试以及故障检查也是非常必要的,而且也是一项很有技巧性的工作,需要在实践中不断地提高。
这次课程设计也增强我与老师同学交流沟通和合作完成任务的能力,在课设的这几周里,遇到无法解决的难题时,老师的经验总是能告诉我们解决的办法,同时,拥有一个好的合作伙伴的作用也是不可忽视的。
做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变,和与人合作共同提高,都受益非浅。
同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,必须发扬团结协作的精神。
团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。
而这次实习也正好锻炼我们这一点,这也是非常宝贵的。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
在设计中遇到了很多专业知识、实战经验等方面的问题,最后在老师的辛勤指导下,终于迎刃而解。
同时,在老师的身上我也学到了很多有用的知识,在此向给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢。
7元器件清单表8 元器件清单参考文献[1]现代电子学及应用.童诗白、徐振英编.高等教育出版社.1994年[2] 集成电子基础教程.郑家龙、王小海、章安元编.高教出版社.2002年5月[3]电子技术课程设计指导. 彭介华编.高等教育出版社.1997年10月[4] 康华光.电子技术基础(数字部分).第四版.高等教育出版社[5] 彭芥华.电子技术课程设计指导.高等教育出版社[6] 吴立新.实用电子技术手册.机械工业出版社.2000年[7] 郑家龙、王小海、章安元编.集成电子技术基础教程.高教出版社.2002年5月[8] 彭介华编.电子技术课程设计指导.高等教育出版社.1997年10月[9]模拟电子技术基础实验任务书.陕西科技大学教务处.2007年8月[10]数字电子技术基础实验任务书.陕西科技大学教务处.2008年1月。