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文檔簡介

1、穩壓電源一般由變壓器、整流器和穩壓器三大部分組成,如圖5一21所示。變壓器把市電交流電壓變為所需要的低壓交流電。整流器把交流電變為直流電。經濾波后,穩壓器再把不穩定的直流電壓變為穩定的直流電壓輸出。 一、穩壓電源的技術指標及對穩壓電源的要求穩壓電源的技術指標可以分為兩大類:一類是特性指標,如輸出電壓、輸出電流及電壓調節范圍;另一類是質量指標,反映一個穩壓電源的優劣,包括穩定度、等效內阻(輸出電阻)、紋波電壓及溫度系數等。對穩壓電源的性能,主要有以下四個萬面的要求    1穩定性好當輸入電壓Usr (整流、濾波的輸出電壓)在規定范圍內變動時,輸出電壓Usc

2、 的變化應該很小一般要求 。        由于輸入電壓變化而引起輸出電壓變化的程度,稱為穩定度指標,常用穩壓系數S 來表示:S的大小,反映一個穩壓電源克服輸入電壓變化的能力。在同樣的輸入電壓變化條件下,S越小,輸出電壓的變化越小,電源的穩定度越高。通常S約為 2.輸出電阻小負載變化時(從空載到滿載),輸出電壓Usc ,應基本保持不變。穩壓電源這方面的性能可用輸出電阻表征。輸出電阻(又叫等效內阻)用rn 表示,它等于輸出電壓變化量和負載電流變化量之比。rn 反映負載變動時,輸出電壓維持恒定的能力,rn 越小,則Ifz

3、0;    變化時輸出電壓的變化也越小。性能優良的穩壓電源,輸出電阻可小到1歐,甚至001歐。第一電 源網3.電壓溫度系數小當環境溫度變化時,會引起輸出電壓的漂移。良好的穩壓電源,應在環境溫度變化時,有效地抑制輸出電壓的漂移,保持輸出電壓穩定,輸出電壓的漂移用溫度系數KT來表示.4.輸出電壓紋波小 所謂紋波電壓,是指輸出電壓中50赫或100 赫的交流分量,通常用有效值或峰值表示。經過穩壓作用可以使整流濾波后的紋波電壓大大降低,降低的倍數反比于穩壓系數S 。上節介紹的串聯型穩壓電路,用做一種簡單的穩壓電源,可以滿足一般無線電愛好者的需要。但是,這種電源還有許多“天生

4、的”缺陷,要提高對性能的要求,就必須再做一些改進。從以下四個右面對它的性能加以改善,便可做成一臺有實用價值的穩壓電源了。這就是:增加放大環節,提高穩定性,使輸出電壓可調;用復合管做調整管,使輸出電流增大;增加保護電路,使電源工作安全可靠。二、帶有放大環節的穩壓電源輸出電壓的變化量Usc 是很微弱的,它對調整管的控制作用也很弱,因此穩壓效果不夠好,帶有放大環節的穩壓電源,就是在電路中增加一個直流放大器,把微弱的輸出電壓變化量先加以放大,再去控制調整管,從而提高對調整管的控制作用,使穩壓電源的穩定性能得到改善。圖5-22 是帶有放大環節的穩壓電源電路。圖中,BG1 是調整管,BG2 是比較放大管。

5、輸出電田變化量Usc 的一部分與基準電壓Uw 比較,并經BG2 放大后進到了BG1 的基極。Rc 是BG2 的集電極電阻,又是BG1 的上偏置電阻。R1、R2是BG2 的上、下偏置電阻,組成分壓電路,把Usc 的一部分作為輸出電壓的取樣,送給BG2 的基極,因此又叫取樣電路 R2 上的電壓Ub2:叫取樣電壓。DW和R3組,成穩壓電路,提供基準電壓輸出電壓的變化量Usc 是很微弱的,它對調整管的控制作用也很弱,因此穩壓效果不夠好,帶有放大環節的穩壓電源,就是在電路中增加一個直流放大器,把微弱的輸出電壓變化量先加以放大,再去控制調整管,從而提高對調整管的控制作用,使穩壓電源的穩定性能得到改善。圖5

6、-22 是帶有放大環節的穩壓電源電路。圖中,BG1 是調整管,BG2 是比較放大管。輸出電田變化量Usc 的一部分與基準電壓Uw 比較,并經BG2 放大后進到了BG1 的基極。Rc 是BG2 的集電極電阻,又是BG1 的上偏置電阻。R1、R2是BG2 的上、下偏置電阻,組成分壓電路,把Usc 的一部分作為輸出電壓的取樣,送給BG2 的基極,因此又叫取樣電路 R2 上的電壓Ub2:叫取樣電壓。DW和R3組,成穩壓電路,提供基準電壓從電路路中可以看出,當輸出電壓Usc 下降的時候,通過R1 、R2組成的分壓電路的作用,BG2 的基極電位Ub2也下降了。由于基準電壓UW 使BG2 的發射極電位保持不

7、變,Ubc2 :Ub2,一UW隨之減小。于是BG2 集電極電流Ic:減小,Uc2增高,即BG1 的基極電位Ub1增高,使Icl增加,管壓降Uce1減小,從而導致輸出電壓Usc 保持基本穩定。BG2 的放大倍數越大,調整作用就越強,輸出電壓就越穩定。第一電 源網 如果輸出電壓Usc 增高時,同樣道理,又會通過反饋作用使Usc 減小,保持輸出電壓基本不變。下面談談各元件的選取原則。前面已經提到,Rc是放大級的負載電阻,又相當于調整管的偏置電阻。Rc大,放大倍數大,有利于提高穩壓器指標,但Rc過大會使BG2 和調整管電流太小,限制了負載電流和調整范圍。通常Rc根據下列公式選取:Usrmin 為整流輸

8、出的最小電壓。Ic2可取13毫安。穩壓管DW的穩定電壓Uw,選擇范圍比較寬,只要不使BG2 飽和(即Uw比Usc 低2伏以下)均可。Uw取得大,取樣電壓可大些,有利于提高穩壓性能。限流電阻R3通過的電流I3,應該等于DW的穩定電流,那應滿足下述關系: 輸入電壓Usr 應大于輸出電壓Usc 38伏。Usr 過小,調整管容易飽和而起不到調整作用;Usr 過大,則增加管子耗損,并浪費功率。整流紋波小的,Usr 可取低些;紋波大的,Usr 應取高些。調整管BG1 的值要盡量大,為此可以使用復倉管。調整管的功耗也要足夠大,應滿足下式要求:Usrmax 為電網電壓最高時的整流輸出電壓。放大管BG2 也要選

9、用值大的管子,以增強對調整管的控制作用,使輸出的更穩定。在Usc 較大的穩壓電路中,還應注意BG2 所能承受的反向電壓,應選取的晶體管。分壓電阻(R1R2)要適當小些,以提高電路性能。通常取流過分壓電阻的電流大于放大管基極電流的5-10倍。分壓比決定于輸出電壓Usc 和參考電壓Uw,由下式決定:一般可先選定R1 或R2,再通過計算調整另外一只電阻器,分壓比要選得大些,一般選0508。三、輸出電壓可調的穩壓電源從上面電路可以看到,輸出電壓與基準電壓之間的關系,是由分壓電路來“調配”的。在基準電壓一定的情況下,改變分壓比,就可以在一定范圍里改變輸出電壓。在R1與R2之間加接一個電位器W(見圖5-

10、23),便可以實現輸出電壓在一定范圍內連續可調。四、用復合管做調整管的穩壓電源在穩壓電源中,負載電流Ifz    要流過調整管,輸出大電流的電源必須使用大功率的調整管,這就要求有足夠大的電流供給調整管的基極,而比較放大電路供不出所需要的大電流,另一方面,調整管需要有較高的電流放大倍數,才能有效地提高穩壓性能,但是大功率管一般電流放大倍數都不高。解決這些矛盾的辦法,是給原有的調整管再配上一個或幾個“助手”,組成復合管。用復合管做調整管的穩壓電源電路如圖5一24所示。用復合管做調整管時,BG2 的反向電流Iceo2將被放大,尤其是采用大功率鍺管時,反向截止電流Icbo

11、比較大,并隨溫度增高按指數增加,很容易造成高溫空載時穩壓電源的失控,使輸出電壓Usc 增大。誤差信號Usc 經放大加到BG2 的級基極來減少Ic人,可能迫使BG2 截止。為了使調整管在不同溫度下都工作在放大區,常在BG1 的基極加電阻(R7)接到電源的正極(如圖5一24)或負極。在溫度或負載變化不大或全用硅管時,可不加這個電阻。R7的數值,可近似由下式決定:五、帶有保護電路的穩壓電源。在穩壓電路中,要采取短路保護措施,才能保證安全可靠地工作。普通保險絲熔斷較慢,用加保險絲的辦法達不到保護作用,而必須加裝保護電路。保護電路的作用是保護碉整管在電路短路、電流增大時不被燒毀。其基本方法是,當輸出電流

12、超過某一致值時,使調整管處于反向偏置狀態,從而截止,自動切斷電路電流。保護電路的形式很多。圖225是二極管保護電路,由二極管D和檢圖225 二極管保護電路測電阻R0組成。正常工作時,雖然二極管兩端的電壓上低下場,但二極管仍處于反向截止狀態。負載電流增大到一定數值時,電阻RO上的壓陷ROIe 加大,使二極管導通。由于UDUbe1RO Ie,而二極管的導通電壓UD是一定的,則Ube1被迫減小,從而使Ie限制到一定值,達到保護調整管的目的。在使用時,二極管要選用UD 值大的。圖226是三極管保護電路。由三極管BG2 和分壓電阻R4、R5組成。電路正常工作時,通過R4與R5的壓作用,使得BG2 的基極

13、電位比發射極電位高,發射結承受反向電壓。于是BG2 處于截止狀態(相當于開路),對穩壓電路沒有影響。當電路短路時,輸出電壓為零,BG2 的發射極相當于接地,則BG2 處于飽和導通狀態(相當于短路),從而使調整管BG1 基極和發射極近于短路,而處于截止狀態,切斷電路電流,從而達到保護目的。第一節 學習要求1熟悉整流濾波電路的組成及工作原理,能估算電路元器件的參數。 2、掌握串聯反饋穩壓電路的組成及工作原理、輸出電壓及電壓調節范圍的估算。 3熟悉集成三端穩壓器的工作原理及應用。學習重點:串聯反饋穩壓電路的工作原理和 集成三端穩壓器的應用。 學習難點:穩壓電路的應用設計。概述:在電子電路中,通常都需

14、要電壓穩定的直流電源供電。小功率的穩壓電源的組成如下圖所示,它由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路四部分組成。直流穩壓電源的技術指標特性指標:輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、輸出電壓范圍 質量指標:穩壓系數、溫度系數、輸出電阻、紋波電壓,它們的定義式為:其中穩壓系數的定義是負載固定時輸出電壓的相對變化量與穩壓電路的輸入電壓的相對變化量之比。溫度系數ST是反映溫度變化對輸出電壓的影響;輸出電阻RO反映負載電流變化對輸出電壓的影響 ;紋波電壓是指穩壓電路輸出端交流分量的有效值,它表示輸出電壓的微小波動。可見,上述系數越小,輸出電壓越穩定。單片機控制開關電源,單從對電源輸出的控制來說,可以有幾種

15、控制方式。 其一是單片機輸出一個電壓(經DA芯片或PWM方式),用作電源的基準電壓。這種方式僅僅是用單片機代替了原來的基準電壓,可以用按鍵輸入電源的輸出電壓值,單片機并沒有加入電源的反饋環,電源電路并沒有什么改動。這種方式最簡單。 其二是單片機擴展AD,不斷檢測電源的輸出電壓,根據電源輸出電壓與設定值之差,調整DA的輸出,控制PWM芯片,間接控制電源的工作。這種方式單片機已加入到電源的反饋環中,代替原來的比較放大環節,單片機的程序要采用比較復雜的PID算法。 其三是單片機擴展AD,不斷檢測電源的輸出電壓,根據電源輸出電壓與設定值之差,輸出PWM波,直接控制電源的工作。這種方式單片機介入電源工作

16、最多。 第三種方式是最徹底的單片機控制開關電源,但對單片機的要求也最高。要求單片機運算速度快,而且能夠輸出足夠高頻率的PWM波。這樣的單片機顯然價格也高。 DSP類單片機速度夠高,但目前價格也很高,從成本考慮,占電源成本的比例太大,不宜采用。 廉價單片機中,AVR系列最快,具有PWM輸出,可以考慮采用。但AVR單片機的工作頻率仍不夠高,只能是勉強使用。下面我們具體計算一下AVR單片機直接控制開關電源工作可以達到什么水平。 AVR單片機中,時鐘頻率最高為16MHz。如果PWM分辨率為10位,那么PWM波的頻率也就是開關電源的工作頻率為16000000/1024=15625(Hz),開關電源工作在

17、這個頻率下顯然不夠(在音頻范圍內)。那么取PWM分辨率為9位,這次開關電源的工作頻率為16000000/512=32768(Hz),在音頻范圍外,可以用,但距離現代開關電源的工作頻率還有一定距離。 不過必須注意,9位分辨率是說功率管導通關斷這個周期中,可以分成512份,單就導通而言,假定占空比為0.5,則只能分成256份。考慮到脈沖寬度與電源的輸出并非線性關系,需要至少再打個對折,也就是說,電源輸出最多只能控制到1/128,無論負載變化還是網電源電壓變化,控制的程度只能到此為止。 還要注意,上面所述只有一個PWM波,是單端工作。如果要推挽工作(包括半橋),那就需要兩個PWM波,上述控制精度還要

18、減半,只能控制到約1/64。對要求不高的電源例如電池充電,可以滿足使用要求,但對要求輸出精度較高的電源,這就不夠了。 綜上所述,AVR單片機只能很勉強地使用在直接控制PWM的方式中。 但是上列第二種控制方式,即單片機調整DA的輸出,控制PWM芯片,間接控制電源的工作,卻對單片機沒有那么高的要求,51系列單片機已可勝任。而51系列單片機的價格比AVR還是低一些。 網友coocle曾發表他的看法:“單片機控制開關電源的缺點在于動態響應不夠,優點是設計的彈性好,如保護和通訊,我的想法是單片機和pwm芯片相結合,現在的一般單片機的pwm輸出的頻率普遍還不是太高,頻率太高,想要實現單周期控制也很難。所以

19、我覺得單片機可是完成一些彈性的模擬給定,后面還有pwm芯片完成一些工作。” 無獨有偶,在電子電源綜合區中有篇原創文章DPWM電路的研究,也是用數字電路輸出PWM波直接控制開關電源工作。他是用CPLD再加單片機進行控制。眾所周知CPLD的價格以及開發難度絕非單片機可比,那么他為什么要這樣做?原因如作者所說,由于單片機的PWM寬度小,導致精度低,不能滿足系統的要求。作者又說,在這些情況下,應用片外PWM電路無疑是一種理想的選擇。他選擇CPLD芯片來實現PWM。我則建議:還是用開關電源原來的控制芯片來實現。不但價格低,而且容易實現單周期電流檢測等保護功能。我們大可不必為數字控制而數字控制。 敬請版主

20、及各位朋友指正。 好,我去年曾看過一本雜志,很多專家都在討論,到2004年,幾乎所有的模擬電路都可以用數字電路替代,唯獨有兩個不能,一個就是POWER(電源),另一個就是晶振,所以電源,如果能單獨用數字搞定,是不可能的,單片機在電源中只能起一個符助作用,如,顯示啊,PWM調制,電壓,電流,溫度,環境,檢測,然后控制指示啊,有,指示燈,LCD,LED,控制器,報警,控制馬達轉動啊,等等,如果要用單片機代替這些IC,3843,3842,TL494,是非常不劃算的,現就一個單帶I/O口的單片機也要二塊多,再加一個晶振接近三塊,還有就是單片機,供電電路不能相3843那樣,我們必須給它一個精確

21、的穩定的電源電壓,否則又會導致一些問題,很麻煩!單片機如果帶A/D口,PWM口,目前市場最少也要三塊多,加一個晶振就是接近四塊了,單片機控制,有待著的單片機技術的迅速發展!一種性能優良的家用逆變電源電路圖            這是一種性能優良的家用逆變電源電路圖,材料易取,輸出功率150W。本電路設計頻率為300Hz左右,目的是縮小逆變變壓器的體積、重量。輸出波形方波。這款逆變電源可以用在停電時家庭照明,電子鎮流器的日光燈,開關電源的家用電器等其他方面。 電容器 C1、C2用滌綸電容

22、,三極管 BG1-BG5可以用9013:40V 0.1A 0.5W,BG6-BG7可以用場效應管IRF150:100V 40A 150W 0.055 歐姆。變壓器B的繞制請參考 逆變器的設計計算方法,業余條件下的調試;先不接功率管,測 A點、B點對地的電壓,調整R1或R2使A、B兩個點的電壓要相同,這樣才能輸出的方波對稱,靜態電流也最少。安裝時要注意下列事項:BG6、BG7的焊接,必須用接地良好的電烙鐵或切斷電源后再焊接。大電流要用直徑2.5MM以上的粗導線連接,并且連線盡量短,電瓶電壓12V、容量12AH以上。功率管要加適當的散熱片,例如用100*100*3MM鋁板散熱。如果你要增加功率,增

23、加同型號的功率管并聯使用,相應地增加變壓器的功率。過電壓保護的基本原理是在瞬態過程電壓發生的時侯(微稱或納秒級),通過過電壓檢測電路對這個信號進行檢測。過電壓檢測電路中主要的元件是壓敏電阻。壓敏電阻相當于很多串并聯在一起的雙向抑制二極管。電壓超過箝位電壓時,壓敏電阻導通;電壓低于箝位電壓時,壓敏電阻截止。這就是壓敏電阻的電壓箝位作用。壓敏電阻工作極為迅速,響應時間在納秒級。    過電壓檢測電路原理圖如圖3所示。當有過電壓信號產生時,壓敏電阻被擊穿,呈現低阻值甚至接近短路狀態,這樣在電流互感器的原級產生一個大電流,通過線圈互感作用在副級產生一個小電流,再通過精密電

24、阻把電流信號轉變為電壓信號;這個信號輸入到電壓比較器LM393后,電壓比較器LM393輸出高電平,經過非門A輸出的控制脈沖1控制電源回路,斷開開關電源電路,啟動備用電源。控制脈沖2送到單片機的中斷中,單片機控制回咱啟動A/D轉換,采樣過電壓的瞬時值。 2.2 峰值電壓采樣保持電路峰值電壓采樣保持電路如圖4所示。峰值電壓采樣保持電路由一片采樣保持器芯片LF398和一塊電壓比較器LM311構成。LF398的輸出電壓和輸入電壓通過LM311進行比較,當Vi>V0時,LM311輸出高電平,送到LF398的邏輯控制端8腳,使LF398處于采樣狀態;當Vi達到峰值而下降時,Vi<V0,電壓比較

25、器LM311輸出低電平,LF398的邏輯控制端置低電平,使LF398處于保持狀態。由于LM311采用集電極開路輸出,故需接上拉電阻。由過電壓檢測電路輸出端送來的脈沖控制電路開關的導通,沒有過電時采樣電容放電,否則采樣電路一直跟蹤峰值的變化。    2.3 單片機控制回路單片機控制回路如圖5所示。它的主要功能是完成對過電壓的瞬時值和峰值的檢測、過電壓次數的檢測、電源輸出電壓和電流的檢測,并通過鍵盤的操作顯示出各個檢測值的大小;同時通過485接口和上位機實現通訊,在有過電壓的時候通過控制回路啟動備用電源,實現對電源本身的保護。3 軟件設計系統軟件主要由主程序、鍵盤掃描

26、子程序、顯示子程序和通信子程序等組成。圖6是主程序流程圖。主程序由初始化、看門狗置位、鍵盤掃描子程序、中斷子程序組成。主程序主要進行分配內存單元、設置串行口等器件的工作方式和參數,為系統正常工作創造條件。在主程序運行的過程中,通過按鍵可以顯示檢測的各個量的值;同時在系統 過電壓和干擾信號產生時,液晶顯示屏會顯示提示信息,使電源實現“透明”,便于電源的管理。在本系統中,鍵盤采用的是由P1口組成的3×3行列矩陣式鍵盤。由于鍵盤程序的技術已經相當成熟,所以具體過程不做介紹。   子程序中值得一提的是通訊子程序。為了實現與目前應用較為廣泛的MODICON系列測控系統的接口

27、,本系統選用了控制系統中較為通用的MODBUS協議進行通訊。電路中的運放TL084,可以用LM324直接代換,如果不用過流保護可以使用雙運放5532/4558/LM358之類IC.取樣電阻0.1歐的電阻要用5W或10W的, 一鍵飛梭可以用鼠標中間滾輪用的三腳元件改裝,但要注意公共端.DAC0832的參考電壓Vref是-5V. 調整管建議用鐵殼封裝的2N3055,也可采用TIP3055或C3182等大功率NPN管.如果需要輸出較大的電流,則要相應增大散熱片面積或采用CPU風扇強制散熱.運放采用的正負12V可由另外一個小變壓器供電. 請注意本圖中的復位按鈕畫錯了,同時MCU的EA腳應為高

28、電位(接+5V),不便之處請見諒.數控直流穩壓電源-單片機與D/A轉換接口電路應用實例D/A轉換是將數字量轉換為模擬量的過程, 在計算機實時控制系統中這一技術應用得十分廣泛,掌握這方面的技術是單片機開發應用愛好者必須具備的基本功之一。本文通過“數控直流穩壓電源”這一簡單的實例,詳細介紹AT89C2051單片機與DAC0832數模轉換器接口電路的原理及其應用方法,可供單片機業余愛好者學習參考。電路工作原理本文介紹的“數控直流穩壓電源”實際上是由單片機控制一直流輸出電源,該電源能在輸出512V的范圍內按照0.1V的步進量連續可調,而且具有一定的帶負載能力。據此,電路可設計成如附圖所示,從圖上可以看

29、出,電路主要由顯示電路、D/A轉換電路及電源電壓輸出電路三部分組成。顯示電路用于顯示電源輸出電壓的大小。根據電壓輸出范圍及步進量要求,顯示電路需要用三個數碼管組成一個具有小數點一位、個位和十位的顯示器。這三個數碼管為帶小數點的七段LED數碼管。驅動這三位數碼管,至少需要21條驅動線,為了節省CPU的I/O口線,顯示電路采用CPU的串行口RXD和TXD通過74LS164進行輸出口線擴展。74LS164是串入并出的8位移位寄存器,在腳所加脈沖的上升沿作用下,把、腳(一般并聯使用)輸入的串行數據鎖存在并行輸出端,通過這些并行口線驅動數碼管的各字段。數碼管選用共陽的E10501-GP,當74LS164

30、的輸出端口某線為低電位時,對應的字段被點亮。D/A轉換電路主要由AT89C2051 (CPU) 、數/模轉換器DAC0832及HA17741運算放大器等元件組成。 AT89C2051的P1口作為數據端口與DAC0832的8位數據線相連。AT89C2051內含2K字節的ROM,無需外部存儲器,因此選用它可使電路得到簡化。本系統中,因為CPU的工作任務是單一的,而且數據傳送的目標地址也是唯一的,因此,DAC0832采用直通的工作方式,該芯片的CS、WR1、XFER、 WR2四個使能端均與地相接處于有效狀態,這種工作方式不需給DAC0832分配地址空間,CPU的P1口的數據變化直接反映到DAC083

31、2的輸出端。DAC0832是一種典型的8位D/A轉換器,內部為雙緩沖寄存器即輸入寄存器和DAC寄存器,WR1、WR2分別為該兩寄存器的寫信號輸出端,ILE為輸入鎖存使能端高電平有效,CS為片選端,XFER為傳輸控制端,它和WR2共同控制DAC寄存器的工作狀態。DAC0832有兩個接地端AGND(模擬電路接地端)和DGND(數字信號)接地端,一般情況下,這兩個地端均并聯接地。DAC0832的D/A轉換電路為倒T型R-2R電阻網絡,故有Iout1和Iout2兩個電流輸出端,根據不同的電路組成,該芯片可以有兩種輸出模式,一種為電流輸出模式,這種模式基準電壓加在VREF端,由Iout1、Iout2輸出

32、的電流經運算放大器相加后輸出;另一種為電壓輸出模式,這種模式基準電壓加在Iout1和Iout2之間, 模擬電壓從VREF端輸出。 本電路采用后一種模式, 其基準電壓通過R2和LM336-5V組成的穩壓電路提供, 基準電壓值為5V。本系統中根據電源輸出電壓512V的要求,D/A轉換電路須向受控電源提供雙極性的模擬控制電壓, 因此,電路需加HA17741運算放大器,并要求該運放接成差動輸入方式。從附圖可知,V6是受控電源的控制信號,根據需要選擇不同的DAC0832輸入的數字量的值即可獲得不同的控制電壓V6,進而可獲得所需的輸出電壓值。這就是本電路的基本工作原理。受控電源即電壓輸出電路實際上是由78

33、09三端穩壓器和3DD15C大功率管組成。由于7809帶負載能力較差,因此,需通過大功率管3DD15C進行擴展。本電路中,7809的地端(第腳)不是直接接地,而是與運放的輸出端第腳相接。根據7809三端穩壓器的工作原理可知,在其地端腳與V6相連之后,其輸出端第腳的輸出電壓V3應該為它本身的穩值壓與V6之和。即:V3=9+V6。由于電壓輸出電路通過3DD15C大功率管進行帶負載能力的擴展,電源實際輸出的電壓是從該功率管的發射極輸出的,因此,電源輸出的電壓其實際值要比V3減少一個發射結的電壓降即.7V,所以電源輸出的電壓Vout=V3-0.7V=9+V6-0.7,由此可得出CPU的P1口輸出的數字

34、Dn(也就是不同的DAC0832輸入的數字量的值)與電源輸出電壓Vout的關系為:Dn=128(Vout-3.3)/5,這就確定了電源輸出電壓與CPU輸出數字Dn的關系,這是編程的依據。按照0.1V的步進量,在512V的輸出電壓范圍內,應該有71個Dn值。編程時,根據Dn的表達式可算出全部的71個Dn值,并將這些值從小到大順序存在一張名為TAB1的表格中。要輸出某一電壓值,只要從該表格中查表取出與其相對應的Dn值, 并通過D/A轉換電路即可得到所需的電壓。在本電路中, K1、 K2為輸出電壓選擇鍵,其中K1為“增加鍵”,該鍵每按下一次輸出電壓將在上一輸出值的基礎上增加0.1V,K2為“減少鍵”,其功能與K1鍵正好相反。程 序 設 計在本電路中, 由于CPU的工作任務是單一的,因此,程序的設計顯得比較簡單,供參考的源程序見本刊網站。源程序的工作過程為:系統上電復位后,默認輸出9V電壓,然后掃描K1、K2鍵,當K1或K2有鍵按下時,程序跳轉至相應的按鍵處理子程序,經按鍵處理子程序處理后,再嵌套調用顯示及輸出子程序,完成顯示與輸出操作后返回主程序,繼續掃描此兩按鍵。從程序來看,電路的工作過程十分簡單。但是在程序設計時需要考慮的主要問題應該有兩個方面。一方面要找出數字量Dn與輸出電壓的關系式,這

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