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摘要:数控直流稳压电源是一种常见的电子仪器,对其设计展开研究具有十分重要的意义。本文以AT89C52单片机为主控制电路,设计了一款数控直流稳压电源,以期能为类似数控直流稳压电源的设计提供参考。
关键词:AT89C52单片机;直流稳压电源;设计
随着社会经济的快速发展以及数字电子技术的不断进步,数字电子技术在人们生活和生产的各个领域中得到了广泛的应用。其中,以单片机系统为核心的数控直流稳压电源以其安全可靠、性能优越、性价比高等优点,得到广泛的应用。基于此,笔者对基于AT89C52单片机的数控直流稳压电源设计进行了介绍。
1.案的设计
基于AT89C52 作为数控稳压电源的控制核心单元,通过改变输入值的大小来调节MOS 管GS 两极电压,从而控制输出电压值。当D/A 转换器(TLV5618AJ)进行模数转换时,采用AT89C52 实时对电压进行采样,然后对采样数据进行处理和显示,此过程可以使电源能实时准确检测出实际输出电压值。利用AT89C52 为主控制单元,通过键盘设置数控稳压电源的输出电压,步进等级可以达到0.1V,并通过1602 液晶显示模块实时显示输出实际电压值。利用AT89C52 程控输出数字信号,经过TLV5618AJ 输出模拟量(0 ~ 5V),再经过μA 741 进行隔离放大(0 ~ 15V),从而控制MOS 管GS 两级电压,即控制MOS 的开启和关闭,S 极输出电压经过RC 滤波电路可以大大减小输出端的纹波电压,使得输出电压稳定,而且设计的稳压电源输出电压范围0 ~ 10V,步进0.1V,纹波较小,输出电流大,带负载能力强。
2.系统设计
2.1 系统硬件设计
1、5 脚为调零端,2脚为反相输入端,3脚为同相输入端,6脚输出端,7 脚正电源端,4 脚负电源端,8脚为空端。如图所示:滑动端接负电源,将一到几十千欧的电位器接到两个调零端之间,通过调整电位器可以使得失调电压为零值。
将TLV5618AJ 输出模拟量(0 ~ 5V),即DA 输出端OutA 信号经过该运算放大器模块μA741 进行隔离放大,使得6 脚输出为0 ~ 15V。
2)MOS IRF630MF 稳压模块
运算放大器输出信号0 ~ 15V 控制MOSIRF630MF 稳压模块的GS 两极电压,即控制MOS 管的开启和关闭,S 极输出电压信号经过RC 滤波电路之后可以大大减小输出端的纹波电压,可以使得输出端电压稳定。
软件的功能是实现数字量对电压的控制:首先通过键盘对AT89C52 输入数据,然后由AT89C52 对该数据进行处理,送到TLV5618,最后送到运放μA 741 中进行处理。
主控程序步骤:
(1)系统初始化;
(2)读入预置电压值并输出相应的电压控制字,等待键盘输入;
(3)根据键盘的不同输入值,用散转方式进入相应程序并执行;
(4)当用户输入“清除”后,则输出电压控制字0,并返回初始状态;
(5)等待下一次按键,循环以上过程。
3.调试过程及结果分析
3.1 电路调试
调节步骤如下所示:
(1)开机复位显示输出电压为0V;
(2)通过按加减计数按钮,实现0.1V 步进增减,按确定即可将电压进行存储;
(3)下次开机时显示的电压值为预置电压值(即上一次的测量实际电压值),通过测量输出电压,观察是否与预置电压值一致。
(4)输出电压均可采用万用表进行测量。
3.2 主要技术指标
论文设计的数控直流电源的主要技术指标:电压输出范围为0 ~ 10V,步进值为0.1V,输出纹波电压不大于100mV,输出电流为200mA。
3.3 结果分析
通过反复调试及测试,所设计的数控稳压电源完成了主要技术指标,完全符合设计要求。
4.结语
综上所述,随着时代的发展,传统的直流稳压电源已难以满足社会发展的需求,基于单片机的数控直流稳压电源逐渐得到推广。本文基于AT89C52单片机,设计了一种数控直流稳压电源,该电源具有结构简单、性价比高、稳定可靠、电压可调节范围广等优点,具有良好的推广应用价值。
参考文献:
[1]李银桥,刘裕凌,刘学锋,黄山.基于MSP430单片机的数控直流稳压电源的设计[J].计算机测量与控制,2016,24(12):231-233+236.
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[3]邱富军.简易数控直流稳压电源的设计[J].企业技术开发,2016,35(14):10-11.
论文作者:冯仲杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/6
标签:电压论文; 数控论文; 直流稳压电源论文; 单片机论文; 步进论文; 稳压电源论文; 电源论文; 《电力设备》2018年第10期论文;