Breve introduzione dell'alimentatore regolato regolabile a controllo numerico CC
L'alimentatore stabilizzato CC è un dispositivo elettronico comunemente usato, che può garantire una tensione di uscita stabile quando la tensione di rete fluttua o il carico cambia. Un regolatore di tensione ad alta precisione e bassa ondulazione ha un importante valore applicativo pratico nei settori della strumentazione, del controllo industriale e della misurazione. L'intervallo di tensione di uscita dell'alimentatore regolato fornito in questo progetto è 0-18 V, la corrente operativa nominale è 0,5 A e ha una funzione di regolazione della tensione più, -, il passo minimo è 0.05 V e l'ondulazione non è superiore a 10 mV, inoltre, è possibile utilizzare anche il display a cristalli liquidi LCD per visualizzare il valore della tensione di uscita.
introduzione
1 Progettazione dell'hardware del sistema
Il sistema è composto da un modulo di alimentazione, un modulo di regolazione della tensione, un modulo di conversione D/A, un modulo display e un modulo tastiera, e la Fig. 1 mostra uno schema a blocchi della struttura e del principio dell'alimentatore DC NC.
1.1 Modulo di potenza del sistema
La doppia tensione CA da 17,5 V ottenuta dopo che la rete da 220 V è stata abbassata da un trasformatore da 220 V/17,5 V può essere rettificata da un ponte intero per ottenere due tensioni di ±21 V, una delle quali più tensione da 21 V è fornita al tubo del regolatore come l'alimentatore per l'uscita esterna e l'altro attraverso il regolatore di tensione a tre terminali 7815 per ottenere più 15 V, quindi attraverso il 7805 per ottenere più 5 V di tensione. La tensione di -21V riceve una tensione di -15V attraverso il regolatore di tensione a tre terminali MC7915, che viene utilizzato come alimentatore di lavoro del sistema stesso.
1.2 Modulo di regolazione della tensione
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), ovviamente è possibile utilizzare anche 2N5832.
L'amplificazione comparativa del circuito è progettata con l'amplificatore operazionale NE5534, che ha le caratteristiche di elevato rapporto di reiezione di modo comune, velocità di risposta rapida e alta velocità di variazione. Durante la progettazione, un circuito di campionamento a divisione di tensione può essere composto da R10, R11A e R12 e R10/(R11A plus R12)=1/4 è richiesto, ovvero quando l'uscita
Quando la tensione esiste △UO{{0}}.05V, △Ua=0.04V, che è coerente con la variazione dell'uscita del DAC (10/{{5 }}.04V=1LSB). Infatti, dopo la conversione del DAC per convertire la corrente in tensione e amplificare la tensione, la tensione di 10V ottenuta può essere inviata al terminale non invertente del comparatore NE54534 come tensione di riferimento per il confronto. Poiché DAC0832 è un convertitore D/A a 8- bit, ha 255 passaggi. Pertanto, quando la CpU controlla il DAC in modo che vari di 1LSB, la corrispondente variazione di Va è di 0,04 V, quindi la variazione regolabile di Uout è di 0,05 V (dimensione del passo). Il circuito di feedback negativo composto da NE5534, Q1, Q3 e circuito di campionamento può realizzare lo scopo di regolare la tensione di uscita (stabilizzazione della tensione).
The overcurrent protection in the circuit is completed by R9 and 02. When Io>{{0}}.7A, VR9=R9Io Maggiore o uguale a 1×0.7=0.7V, in questo momento, Q2 è attivato e devia la base di il tubo di regolazione Q3, in modo che la resistenza nello stato On di TIp41 aumenti e la tensione di uscita diminuisca, ottenendo così uno scopo eccessivo di protezione del flusso. Se necessario, è possibile collegare anche un diodo luminoso rosso come indicatore di sovracorrente. La protezione da cortocircuito del sistema è assicurata da un fusibile.
Modulo di conversione 1.3D/A
Il circuito di conversione digitale-analogico in questo sistema è mostrato nella Figura 3. È costituito da DAC0832, amplificatore operazionale a bassa deriva a due stadi μA714 e circuito VREF. DAC0832 e l'amplificatore operazionale U3A convertono i dati binari a 8-bit inviati da CpU in una tensione di 0-5V, quindi amplificano in senso inverso due volte attraverso l'amplificatore operazionale U3B per ottenere una tensione di 0-10V. Pertanto, la risoluzione di conversione del DAC è 10/(28-1)=0.04V, ovvero la modifica dei dati emessi dalla CpU al DAC è 1Bit e la modifica del DAC la tensione di uscita è di 0,04 V. Il circuito VREF fornisce la tensione di riferimento per il DAC e la regolazione di R5A mantiene la tensione di riferimento a 5V.
1.4 Modulo display e tastiera
Il display della tensione e il circuito della tastiera in questo alimentatore sono mostrati nella Figura 4. Dopo che la tensione di uscita è stata limitata da R13 e campionata da R14, può essere inviata a TLC2453-1 per la conversione da analogico a digitale. Il TLC2453-1 in Figura 4 è un 11-canale, convertitore A/D seriale 12-bit con risoluzione {{10}}bit, un tempo di conversione di 1{ {29}} μs, 11 canali di ingresso analogici, 3 modalità di autotest integrate e una frequenza di campionamento di 66 kbps, errore di linearità ± 1LSBmax, con uscita del risultato della conversione EOC allo stesso tempo e uscita unipolare o bipolare . Lunghezza dei dati di uscita programmabile tramite il preambolo MSB o LSB programmabile. La frequenza di clock di TLC2453-1 è 4,1 MHz, il segnale di campionamento della tensione di uscita di potenza Uo viene immesso da IN{{30}}, il terminale di clock I/O, terminale di ingresso dati, convertito il terminale di output dei dati e il terminale di selezione del chip del chip sono collegati con p2.3, P2.2, p2.1 e p2.0 sono collegati e quindi emessi dalla porta p0 dopo essere stati elaborati dal microcomputer a chip singolo e quindi inviato al display a cristalli liquidi dei caratteri SMC1602A per visualizzare la tensione di uscita dopo essere stato guidato dall'esclusione 9A472J. Nel circuito, la frequenza dell'oscillatore a cristallo del microcontrollore AT89S51 è di 12 MHz e p1.0~p1.3 sono collegati al pulsante di regolazione della tensione. Quando si aumenta la tensione, chiamare il pulsante S1 in modo grossolano con un passo di 1 V, chiamare S2 finemente con un passo di 0,05 V; quando si diminuisce la tensione, chiamare S3 grossolanamente con un passo di 1 V e chiamare S4 finemente con un passo di 0,05 V. In questo modo, la tensione di uscita può essere regolata alla tensione richiesta attraverso la loro combinazione organica.
