直流电源方向显示器的电路设计

2016-03-12北京电子科技职业学院电信工程学院刘丽华霍平平

电子世界 2016年23期

关键词：直流电源三极管低电平

北京电子科技职业学院电信工程学院刘丽华胡健霍平平

直流电源方向显示器的电路设计

北京电子科技职业学院电信工程学院刘丽华胡健霍平平

本文设计的直流电源方向显示器是利用三极管是否导通对外接的直流电源正负极进行方向判断，通过二进制可逆计数器计数、四-十六线译码器译码后，驱动发光二极管按不同的方向依次点亮。当电路中没有外接直流电源时，则发光二极管将不发光。

直流电源；计数；译码；显示

电流的形成是由于导体中的自由电子在电场力的作用下，做有规则的定向运动，但是习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向。为了形象直观地表示出直流电源中电流的运动方向，本文设计了直流电源方向显示器，可以对电路中是否外接直流电源以及直流电源方向进行判断并显示。

1.电路框图

直流电源方向显示器电路是由电源电路、方向检测和逻辑控制电路、闸门电路、计数电路、译码电路、显示电路六部分组成。其原理框图如图1所示。

图1 电网频率显示器电路框图

2.电路设计

2.1 电源电路

电源电路由变压、整流、滤波、稳压电路组成。在此设计中变压电路采用220/18V的变压器；整流电路是采用整流桥实现，也可以采用四个整流二极管组成桥式整流（例如用1N4001）；滤波采用电容滤波实现；稳压电路是采用LM317三端集成稳压器实现，本设计中可输出1.25～27V电压，将输出调节成5V直流电压给各芯片供电即可。具体原理图如图2所示。

图2 电源模块原理图

2.2 方向检测和逻辑控制电路

方向检测电路主要由两个NPN三极管9014组成，六反相器CD4069实现逻辑控制，原理图如图3所示。当输入模块外接上正下负3V电池时，三极管Q1导通，Q2截止。电流经Q1的发射结、R4电阻形成回路。Q1的集电结将低电平输入到CD4069的1脚，2脚输出高电平到CD4516芯片的第10脚，使=1；同时，2脚的高电平使二极管D1导通，CD4069的5脚输入高电平，6脚输出低电平到CD4516的5脚端，从而控制芯片CD4516进行加计数。

反之，当输入模块外接上负下正的3V电池时，三极管Q2导通，Q1截止。电流经Q2的发射结、R5电阻形成回路。Q2的集电极输出低电平到CD4069的3脚，4脚输出的高电平使二极管D2导通，5脚输入为高电平，6脚输出低电平到CD4516的5脚端；同时，由于Q1截止，集电极输出高电平到CD4069的1脚，2脚输出低电平，使=0，从而控制芯片CD4516进行减计数。

当输入模块没有外接直流电源时，三极管Q1、Q2均截止，方向检测电路不工作。