几种数控直流稳压电源设计方案比较

时间:2023-03-18作者:佚名

  1. 几种设计方案电路原理

  方案1:采用模拟的分立元件,利用纯硬件来实现功能,通过电源变压器、整流滤波电路以及稳压电路,实现稳压电源稳定输出±5 V、±12 V、±15 V并能可调输出0~30 V电压,见图1所示。但由于模拟分立元件的分散性较大,各电阻电容之间的影响较大,因此所设计的指标不高、不符合设计要求、且使用的器件较多、连接复杂、灵活性差、功耗也大,同时焊点和线路较多,使成品的稳定性和精度受到影响。

  

几种数控直流稳压电源设计方案比较

  方案2:此方案采用传统的调整管方案,主要特点在于使用一套双计数器完成系统的控制功能,其中二进制计数器的输出经过D/A变换后去控制误差放大的基准电压,以控制输出步进。十进制计数器通过译码后驱动数码管显示输出电压值,为了使系统工作正常,必须保证双计数器同步工作。

  

几种数控直流稳压电源设计方案比较

  方案3:此方案不同于方案1之处在于使用一套十进制计数器,一方面完成电压的译码显示,另一方面其输出作为EPROM的地址输入,而由EPROM的输出经D/A变换后控制误差放大同步的问题,但由于控制数据烧录在EPROM中,使系统设计灵活性降低。

  

几种数控直流稳压电源设计方案比较

  方案4:此方案采用51系列单片机作为整机的控制单元,通过改变输入数字量来改变输出电压值,从而使开关控制电源输出电压发生变化,间接地改变输出电压的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,经过ADC0809进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理。利用单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DA0830)输出模拟量,再经开关电源控制电路,使得输出电压达到稳压的目的。单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控,输出电压经过电流/电压转变后,通过A/D转换芯片,实时把模拟量转化为数据量,经单片机分析处理,经过数据形式的反馈环节,使电压更加稳定,构成稳定的压控电压源。而且采用PWM控制的开关电源,该电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标、能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源等优点。而且在成本上与同等功率的线性稳压电源相当,而电源效率显著提高,体积和重量则大为减小。

  

几种数控直流稳压电源设计方案比较
  2 方案的比较与论证
  (1)输出模块
  方案1采用线性调压电源,以改变其基准电压的方式使输出不仅增加/减少,这样不能不考虑整流滤波后的纹波对输出地影响,此输出只能是用万用表量出。而方案2、方案3中使用运算放大器做前级的运算放大器,由于运算放大器具有很大的电源电压抑制比,可以减少输出端的纹波电压。在方案1中,为抑制纹波而在线性调压电源输出端并联的大电容降低了系统的响应速度,这样输出的电压难以跟踪快变的输入,方案4中的输出电压波形与D/A变换输出波形相同,不仅可以输出直流电平,而且只要预先生成波形的量化数据,就可以产生多种波形输出,使系统有一定驱动能力的信号源。
  (2)数控模块
  方案1利用纯硬件来控制电压的输出,其中最基本的电路原理分析,需要计算负载的大小,稳压管的选择有关,方案2、方案3中采用中、小规模器件实现系统的数控部分,使用的芯片很多,造成电路内部接口信号繁琐,中间相互关联多,抗干扰能力差,如方案1中的双计数器一旦出现计数不同步时,会导致显示电压与输出电压不一致。在方案4中采用AT89C51单片机完成整个数控部分的功能,同时,AT89C51作为一个智能化的可编程器件,便于系统功能的扩展。
  
几种数控直流稳压电源设计方案比较
  (3)控制模块
  在该系统中,采用具有D/A转换功能的PWM调节电路、斩波电路、阔流器和可调稳压管(LM317)去控制输出参考电压,在利用A/D转换采样,使输出更准确,且纹波小,电流亦可扩展,容易保护电路。
  (4)显示模块
  方案2、方案3中的显示输出地对电压的量化值直接进行译码显示输出,显示值为D/A变换的输入量,由于D/A变换与功率驱动电路引入的误差,显示值与电源实际输出值之间可能出现较大偏差。方案4中采用A/D转换电路,通过对输出电压的采样,经过单片机的分析处理,通过数据的反馈环节,使电压更加稳定,这样使得显示值与实际输出之间的偏差减为最小。方案4采用4位数字电压表直接对输出电压采样并显示输出实际电压值,一旦系统工作异常,出现预制值与输出值偏差过大,用户可以根据该信息予以处理,还采用了键盘/显示器的查询时间,提高了CPU的利用率。

相关阅读

居住(住宅)小区汽车充电桩10kV/0.4kV施工设计相关规范要求和供电容量计算方法

居住區住宅小區電動汽車充電配電區域,可在計量錶箱齣綫処劃分為供電網絡與充電網絡,如下圖所示,供配電設計與施工主要涉及供電網絡部份,充電網絡及充電樁本體部份壱般由充電樁安...
2024-08-28
居住(住宅)小区汽车充电桩10kV/0.4kV施工设计相关规范要求和供电容量计算方法

常见的外围硬件电路设计参考及注意事项

从事嵌入式这个行业已经有七八年了,在此我给大家分享分享一些硬件电路的设计方案和心得,供一些刚学嵌入式的朋友参考,大神和老鸟请忽略哈。还有,因为本人知识非常有限,也...
2023-05-31
常见的外围硬件电路设计参考及注意事项

电子火折子的电路原理分析

▲本文要分析的电路 看古装剧时,不时可以看到这样的场景:有人从怀里掏出一个“火折子”,对着吹一吹就点着了火,觉得很神奇: 更加神奇的是,有才的电子工程师们,重新发明...
2023-06-21
电子火折子的电路原理分析

电工人才缺口背后的深思,技能定位与人才尊重

在当今快速发展的工业社会中,电工这一职业被赋予了前所未有的重要性,却也面临着前所未有的挑战与误解。近年来,“电工缺口大”、“企业难觅电工人才”的声...
2024-08-22
电工人才缺口背后的深思,技能定位与人才尊重

看到自己几年前的个人工作总结,可能是每一个电厂人的心声

今年以来,在公司领导及部门班组的同心协力下,我顺利地度过了自己作为单元长的第一年。今年总结就是 有惊无险 ,毕竟是自己作为一个控制室主控的第一年,经验和技术都不扎实...
2023-06-13
看到自己几年前的个人工作总结,可能是每一个电厂人的心声

热销商品

公牛开关插座面板全屋定制全屋配齐家装报价单官方正品付款链接Q9

公牛开关插座面板,为您的全屋定制家装提供一站式解决方案。我们提供全屋配齐的家装报价单,确保您的家装项目完美无缺。所有产品均为官方正品,品质保证,让您用得放心。...
¥ 1

3M自粘橡胶条高硬度耐压实心幕墙玻璃舞台搭建货架专用减震密封条

3M自粘橡胶条是一款专为高要求工业及建筑场景设计的高性能密封减震材料,采用高硬度实心橡胶材质,具备优异的耐压性、抗老化性和持久弹性。其独特的自粘背胶设计,安装...
¥ 1.6

定做定制各类密封条三元乙丙橡胶硅胶PVC防火阻燃EVA氯丁石墨丁晴

本公司专业定做各类定制密封条,涵盖三元乙丙橡胶(EPDM)、硅胶、PVC、EVA、氯丁橡胶、丁腈橡胶及石墨复合等多种材质,满足不同行业对密封、防水、隔音、隔热及防火阻燃...
¥ 1

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
¥ 5.55

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店,作为西门子品牌的专卖店,提供了一系列高品质、设计新颖的家居电气产品。这里销售的开关插座采用无框...
¥ 8.77

网站栏目