高精密度数字电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数字电源，特别涉及一种采用8051单片作为控制核心的高精度数字电源。
【背景技术】
[0002]随着工业和科学技术的发展，各种仪器对电能质量的要求越来越高。包括市电在内的原始电能可能满足不了拥护的要求，必须经过处理才能用，特别是在精密仪器要求的稳定低电压上，一般电源不能满足仪器工作的稳定需要。电力电子技术在这种处理中起到了重要的作用。传统的开关电源控制多为模拟控制或与数字相结合的控制系统，其缺点为:
I.控制电路的元器件比较多，体积庞大，结构复杂；
2.灵活性不够，硬件电路一旦设计完成，控制策略就不能改变；
3.调试比较麻烦，由于元器件特性的差异，致使电源一致性差，且模拟器件的工作点漂移，会导致系统参数的漂移，从而给调试带来不便。
[0003]因此，传统的控制方案在许多场合已经不适应新的要求。随着高速.廉价的数字信号处理器的问世，于是便出现了数字电源，其优点有:
I.数字化更容易实现数字芯片的处理和控制，避免模拟信号传递的畸变.失真，减少杂散信号的干扰；
2.便于系统调试，尝试各种不同的控制方法；
3.如果将网络通讯和电源软件调试技术结合，可实现远程遥感.遥测.遥调。
[0004]随着数字信号处理技术的成熟和普遍，新一代的数字信号处理器采用哈佛结构。流水线操作，即程序.数据存储器彼此互相独立，在每一时钟周期内完成取地址。译码.读数据以及执行命令等多个操作从而减少指令执行周期。另外，由于其特有的寄存器结构，功能强大的寻址方式，灵活的指令系统及其强大的浮点运算能力，从而提高了运算能力，而且在处理器上更容易实现高级语言。使数字信号处理中的一些理论和算法可以实时实现。数字控制由于其控制理论与实施手段的不断完善，且因为其具有高度集成化控制电路。精确的控制精度，以及稳定的工作性能，已经成为电子学的一个重要研究方向，而且数字控制也是最终实现电源模块化.集成化.数字化.绿色化的有效手段。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种能够输入数据调节并且有显示的实用型高精度数字电源。
[0006]本发明的高精密度数字电源系统主要包括:一种高精密度数字电源系统，由行列式键盘电路、D/Α转换器电路输出稳压电路、复位电路、晶振电路、显示电路组成;其特征是:行列式键盘电路连接D/A转换器电路输出稳压电路，D/A转换器电路与显示电路连接，D/A转换器电路与显示电路之间设有复位电路和晶振电路。
[0007]转换部分通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，将数字数据转换为模拟电压电平，输出与基准输入相同的极性。
[0008]电路的逻辑接口有TTL和CMOS逻辑电平两种方式。
[0009]本发明实现了数字信号的输入转变为稳定电压输出及相应显示，通过编程控制D/A转换器的信号转换。并通过显示器进行显示，通过稳压电路保持电压稳定输出。
[0010]转换部分采用TLC5615，其通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，把10位数字数据转换为模拟电压电平。上电时，内部电路把DAC寄存器复位为O。其输出具有与基准输入相同的极性，表达式为Vo=2*REF*CODE/1024。
[0011](I)数据输入:由于DAC是12位寄存器，所以在10位数据字中必须写入数值为零的两个低于LSB(DO)的位(次最低有效位)。
[0012](2)D/A输出:输出缓冲器具有满电源电压满幅度输出，它带有短电路保护并能驱动有10pF负载电容的2千欧负载。
[0013](3)外部基准:基准电压输入经过缓冲，这使得DAC输入电阻与代码无关。因此，REFIN输入电阻为10千欧，REFIN输入电容的典型值为5pF，他们与输入代码无关。基准电压决定DAC的满度输出。
[0014](4)逻辑接口:逻辑输入端可使用TTL或CMOS逻辑电平。但使用满电源电压幅度，CMOS逻辑可以得到最小的功耗。当使用TTL逻辑电平时，功率需求增加约两倍。
[0015](5)串行时钟和更新速率为最大串行时钟速率近似为14MHz。
[0016]本发明的软件流程为:
(1)开始对系统共进行初始化；
(2)等待中断并调用显示程序；
(3)通过中断入口扫描键盘；
(4)将键盘号输入到寄存器；
(5)调用D/A转换程序；
(6)送数据，调用显示程序；
(7)动态显示。
【附图说明】
[0017]图1为D/A转换器输出电路原理图。
[0018]图2为本发明的软件系统流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
实施例1
结合图1，图1为D/A转换器输出电路原理图。本发明的高精密度数字电源系统主要包括:行列式键盘电路，D/A转换器电路输出稳压电路，复位电路和晶振电路，显示电路五部分。本发明实现了数字信号的输入转变为稳定电压输出及相应显示，通过编程控制D/A转换器的信号转换。并通过显示器进行显示，通过稳压电路保持电压稳定输出。
[0020]转换部分采用TLC5615，其通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，把10位数字数据转换为模拟电压电平。上电时，内部电路把DAC寄存器复位为O。其输出具有与基准输入相同的极性，表达式为V0=2*REF*C0DE/1024。
[0021](I)数据输入:由于DAC是12位寄存器，所以在10位数据字中必须写入数值为零的两个低于LSB(DO)的位(次最低有效位)。
[0022](2)D/A输出:输出缓冲器具有满电源电压满幅度输出，它带有短电路保护并能驱动有10pF负载电容的2千欧负载。
[0023](3)外部基准:基准电压输入经过缓冲，这使得DAC输入电阻与代码无关。因此，REFIN输入电阻为10千欧，REFIN输入电容的典型值为5pF，他们与输入代码无关。基准电压决定DAC的满度输出。
[0024](4)逻辑接口:逻辑输入端可使用TTL或CMOS逻辑电平。但使用满电源电压幅度，CMOS逻辑可以得到最小的功耗。当使用TTL逻辑电平时，功率需求增加约两倍。
[0025](5)串行时钟和更新速率为最大串行时钟速率近似为14MHz。
[0026]实施例2
结合图2，图2为本发明的软件系统流程图。本发明的软件流程为:
(1)开始对系统共进行初始化；
(2)等待中断并调用显示程序；
(3)通过中断入口扫描键盘；
(4)将键盘号输入到寄存器；
(5)调用D/A转换程序；
(6)送数据，调用显示程序；
(7)动态显示。
[0027]实施例3
一种高精密度数字电源系统，由行列式键盘电路、D/A转换器电路输出稳压电路、复位电路、晶振电路、显示电路组成;其特征是:行列式键盘电路连接D/A转换器电路输出稳压电路，D/A转换器电路与显示电路连接，D/A转换器电路与显示电路之间设有复位电路和晶振电路。
[0028]转换部分通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，将数字数据转换为模拟电压电平，输出与基准输入相同的极性。
[0029 ] 电路的逻辑接口有TTL和CMOS逻辑电平两种方式。
【主权项】
1.一种高精密度数字电源系统，由行列式键盘电路、D/A转换器电路输出稳压电路、复位电路、晶振电路、显示电路组成;其特征是:行列式键盘电路连接D/Α转换器电路输出稳压电路，D/Α转换器电路与显示电路连接，D/Α转换器电路与显示电路之间设有复位电路和晶振电路。2.根据权利要求1所述的高精密度数字电源，其特征是:D/Α转换部分通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，将数字数据转换为模拟电压电平，输出与基准输入相同的极性。3.根据权利要求1所述的高精密度数字电源，其特征是:电路的逻辑接口有TTL和CMOS逻辑电平两种方式。
【专利摘要】<b>本发明公开了一种能够输入数据调节并且有显示的实用型高精度数字电源。本发明的高精密度数字电源系统主要包括：行列式键盘电路，D/A转换器电路输出稳压电路，复位电路和晶振电路，显示电路四部分，D/A转换器稳压电路与键盘输入的数字信号电路连接，再与显示电路连接。其特征是：D/A转换部分通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，将数字数据转换为模拟电压电平，输出与基准输入相同的极性，电路的逻辑接口有TTL和CMOS逻辑电平两种方式。本发明实现了数字信号的输入转变为稳定电压输出及相应显示，通过编程控制D/A转换器的信号转换。并通过显示器进行显示，通过稳压电路保持电压稳定输出。</b>
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105549473
【申请号】CN201510987051
【发明人】黄东梅
【申请人】哈尔滨米米米业科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月27日