数控直流稳压电源的设计

2017-10-09罗雪姣汪鑫沈琪

科技视界 2017年14期

关键词：数字控制稳压

罗雪姣　汪鑫　沈琪

【摘要】本文所设计的数控直流稳压电源以STC89C52单片机为控制电路，由数模转换电路、辅助电源电路、显示和按键电路等组成。其输出电压以步进0.1V在0.0～15.0V之间连续可调，最大电流为300mA左右，且可显示实际输出电压值。

【关键词】STC89C52；数字控制；D/A转换；稳压

0 引言

传统的直流电源在负载改变或电网波动时输出电压也会改变。各种电子设备对直流电源稳定性、可靠性及精密性的要求越来越高，直流稳压源朝着数字化方向发展成为必然。数控直流稳压电源可以由按键设定需要的电压值，通过单片机实现数字自动控制输出电压。

1 整体设计方案

本系统以STC89C52单片机为控制核心，通过按键加减预置输出的电压值，此电压值经过D/A转换器（TLC5615）输出得到模拟电压值，由运算放大器（LM358）隔离放大，推动三极管（TIP122）输出电压变化，从而得到稳定的电压输出。同时该系统具有辅助电源部分用以给系统供电，以及数码管实时显示输出电压值。

数控直流稳压电源整体设计系统框图如图1所示：

2 硬件电路设计

由系统框图可知，该系统电路由单片机最小系统，按键电路，辅助电源，显示电路，D/A转换电路，运算放大电路，输出调整电路等组成。

2.1 单片机最小系统

STC89C52作为系统主控电路由时钟电路，按键复位电路组成，电路图如图2所示，其具有运算，控制，处理等功能，是该系统的核心，它可以控制相关的电路。

2.2 D/A转换、运算放大、输出调整电路

单片机输出的二进制的数据，经过数模转换得到模拟信号，该转换电路采用10位、高转换速率串行接口的TLC5615芯片，其片选信号和串行数据、时钟分别与单片机的P11、P13和P12脚连接，D/A转换部分的输出电压作为稳压输出电路的参考电压。

D/A转换后的模拟信号，经过LM358放大，放大输出信号与三极管TIP122的基极相连，当电压有变化时调整管发射极电压改变，经过电位器取样反馈到LM358。

2.3 辅助电源电路

220V交流电经过变压、整流、滤波得到脉动直流，稳压后得到15V供给运放电路，5V供给单片机、D/A转换等电路。

3 结论

本文设计的数控直流电源能够以0.1V步进，输出0-15V稳定的直流电压，带负载能力较好，能通过数码管显示电压值。