程控直流電源的設(shè)計(jì)
LM317是一款輸出可變電壓的三端穩(wěn)壓塊,通過調(diào)節(jié)控制端電壓,而改變輸出端的電壓,LM317的控制端電壓與輸出端電壓的基準(zhǔn)電壓約為1.25V. 只要給輸出端-1.25-13.75V的電壓值,我們就可以得到0-15V的輸出電壓??刂贫穗妷何覀兛梢酝ㄟ^單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制,將DA信號運(yùn)算放大調(diào)整到-1.25-13.75V。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/178239.htm一:設(shè)計(jì)方案
以穩(wěn)壓芯片LM317為主要的恒定電壓輸出,通過MSP-430153系列單片機(jī)作為控制系統(tǒng),完成信號的采樣和數(shù)值的顯示,以實(shí)現(xiàn)恒定電壓輸出的動態(tài)調(diào)整。該方案制作簡單,成本較低,適合于初學(xué)者學(xué)習(xí)和制作。本設(shè)計(jì)分為:①整流;②穩(wěn)壓輸出;③單片機(jī)最小系統(tǒng);④集成運(yùn)算放大;⑤過流保護(hù)電路;⑥系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)。該方案原理方框圖如圖1所示。
①整流電路
采用橋式整流,充分地利用了電源,提高了電源的利用率,比起半波整流輸出電壓提高了一倍。如圖2:
②LM317穩(wěn)壓輸出
LM317在沒有容性的負(fù)載情況下能夠穩(wěn)定輸出,但在有容性的負(fù)載時容易發(fā)生自激。為了,抑制自激,在輸出端加一個1uF的電解電容C29。但當(dāng)輸出端短路時放電電流可能會損壞穩(wěn)壓塊,因此,在輸入輸出極接一個二極管D16即可。C47為消除控制電壓的紋波大小,但同樣,在短路時會,放電電流會通過LM317的調(diào)整管和基準(zhǔn)放大管而損壞穩(wěn)壓塊,故在控制端好輸出端加一個保護(hù)二極管D19。如圖3
③單片機(jī)最小系統(tǒng)
單片機(jī)最小系統(tǒng)為整個系統(tǒng)的核心,包括信號的采集,輸入輸出的空制等。
④集成運(yùn)算放大器
集成運(yùn)算放大器采用LM324,利用差動放大電路,將DA輸出信號(0-2.5v)放大到-1.25-13.75V反饋給LM317的控制端,是其輸出電壓在0-15V的變化范圍之內(nèi)。如圖4
⑤過流保護(hù)電路
過流保護(hù)電路分軟件保護(hù)和硬件保護(hù)兩部分,軟件保護(hù)為輔助保護(hù),硬件保護(hù)為主要保護(hù).
軟件保護(hù)通過程序控制,不斷查詢采樣到的信號看是否超過設(shè)定的最大值,如果超了
由單片機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序,將信號發(fā)送給驅(qū)動電路,斷開整個回路.
硬件保護(hù)電路利用繼電器的工作原理,當(dāng)電流過大時,將采集到的信號(采集到的信號為200mV)經(jīng)過放大到使三級管導(dǎo)通(0.7v),驅(qū)動繼電器工作。此時繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開,整個電路停止供電。但帶來了一個問題就是,整個回路一但停止供電,那么繼電器也就不在工作而自動復(fù)位,如果,電路還處于功率過大或者電路狀態(tài)的話,那么,驅(qū)動電路又將驅(qū)動繼電器工作而形成惡性循環(huán),不斷的斷開-復(fù)位-斷開,如果,長期這樣將會損壞繼電器達(dá)不到保護(hù)電路的目的。在這種情況,可以利用繼電器的自鎖功能來解決這一難題,要想繼電器一直工作就必須給它持續(xù)供電,這樣,我們就這好通過常開觸點(diǎn)另外供電,一但電路電流過大,繼電器工作常閉觸點(diǎn)斷開,整個回路斷開,但常開觸點(diǎn)閉合另外給繼電器供電而實(shí)現(xiàn)繼電器的自鎖功能。已達(dá)到真正保護(hù)電路的效果(繼電器復(fù)位需加一個復(fù)位開關(guān)執(zhí)行手動復(fù)位)如圖5
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