一、主电源回路
采用串联线性直流稳压电源的结构,通过DAC输出的直流电压作为基准电压,从而实现输出电压受控于单片机。
二、系统硬件设计
(一) 单元电路的设计与参数计算
1.系统电源模块
在图1中,220 V市电经220 V/40 V变压器降压后得到的40V交流电压,经过一个全波整流滤波后可得到+48 V左右的电压供给调整管,作为电源对外输出。另外使用的辅助电源经三端稳压器LM7812、LM7912得到+12V、-12V,再经过LM7805、LM7905得到+5 V、-5V的电压。-5V提供给OP07的负电源,+12V、-12V提供给LM324工作。辅助电源位芯片提供工作电流及系统本身的工作电源。另外OP07的正电源由33V稳压管提供。
系统电源模块原理
2.电压调整模块
该稳压电源中的电压调整模块电路如图2所示。其中调整管采用场效应管组成,以实现大电流输出,由于该设计要求Iomax=5 A,Iomin=0 A,Pm=(Vimax-Vomin)Iomax=(30×5)=150 W,因此,本电路中的调整管可选TL431
电路的比较放大采用运放OP07,CPU通过DAC控制输出电压,再由R9、R10、RP组成的取样电路进行电压采样。场效应管和OP07、LM324及取样电路构成的负反馈电路可实现调节输出电压的目的(稳压)。
电压调整模块原理
3.过流保护电路的设计
电路中的过流保护由电流采样经LM324比较器来控制继电器断合组成。当Io>5A,即大于R22*5A=0.1*5A=0.5V时,与基准电压UR=(R12/R14+R12)*5V=0.5V,将比较的结果经反相器、D触发器送给继电器从而达到过流保护的目的。
过流保护电路的设计