一种数字控制的直流稳压电源的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种数字控制的直流稳压电源，包括单片机和与单片机相连的复位电路、电源供电模块、时钟振荡电路；还包括与单片机相连的输出电压设定电路、数码管显示器和DA数模转换器；所述的DA数模转换器还连接有放大稳压输出电路。本发明的数字控制的直流稳压电源通过电源设定控制电路设置输出电压，通过单片机控制DA数模转换后调整输出，最后通过LED数码管显示输出的电压值；整体操作过程抗干扰性好、可靠性高、精确度高，而且使用简便，误差小。
【专利说明】
一种数字控制的直流稳压电源
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电源控制领域，具体说是一种数字控制的直流稳压电源。
【背景技术】
[0002] 随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广 阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用， 普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良 后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满 足产品标准，才能够进入市场。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出 的通行证。数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。 这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里，数控电源技术有 了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性 较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及 电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。新的变换技术和控制理论 的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用，到90年代，己出现了 数控精度达到〇. 05V的数控电源，功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。从组成上，数控 电源可分成器件、主电路与控制等三部分。目前在电力电子器件方面，几乎都为旋纽开关调 节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对传统智能电源模块的不足提出数字化智能电源模块，数字化 能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数，有效地解决电源模块中诸如可靠 性、智能化和产品一致性等工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性，其技术方案 如下：
[0004] -种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:包括单片机和与单片机相连的复位 电路、电源供电模块、时钟振荡电路;还包括与单片机相连的输出电压设定电路、数码管显 示器和DA数模转换器;所述的DA数模转换器还连接有放大稳压输出电路。
[0005] 进一步地，所述的单片机为AT89C52单片机。
[0006] 进一步地，所述的时钟振荡电路包括晶体振荡器、电容C19、C20;所述的复位电路 包括电阻R42、电容C5、C3、按键S3、二极管VD1和电阻R9,其中的按键S3和电阻R9构成按键 复位电路;所述的时钟振荡电路和复位电路构成AT89C52单片机的最小系统。
[0007] 进一步地，所述的晶体振荡器选用12MHz的高稳定无源晶体振荡器，该晶体振荡器 与AT89C52单片机中的反向放大器构成振荡器，给CPU提供高稳定的时钟信号。
[0008] 进一步地，所述的数码管显示器为四位数的共阳LED数码管，并用四个PNP型的三 极管3906来驱动数码管。
[0009] 进一步地，所述DA数模转换器为TCL5615数模转换器;该TCL5615数模转换器的1、 2、3引脚分别与AT89C52单片机的P13、P12和P11相连，TLC5615第一引脚DI是数据的输入和 输出引脚;第二引脚SCK是时钟控制引脚，第三引脚是片选引脚，低电平有效。
[0010] 进一步地，所述的放大稳压输出电路采用LM358双运算放大器实现将基准电压通 过闭环反馈方法电路得到最终输出电压
[0011] 进一步地，所述的放大稳压输出电路的最终输出电压控制在0-9.9V。
[0012] 有益效果:本发明具有以下有益效果:本发明的数字控制的直流稳压电源通过电 源设定控制电路设置输出电压，通过单片机控制DA数模转换后调整输出，最后通过LED数码 管显示输出的电压值;整体操作过程抗干扰性好、可靠性高、精确度高，而且使用简便，误差 小。
【附图说明】
[0013]图1为本发明设计原理框图；
[0014]图2为本发明中复位电路和时钟震荡电路与单片机的电路连接图；
[0015]图3为本发明中数码管显示器的电路连接图；
[0016] 图4为本发明中DA数模转换器的电路连接图；
[0017] 图5为本发明中放大稳压输出电路的电路连接图；
[0018] 图6为本发明中输出电压设定电路的电路连接图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0020] 如图1所示，一种数字控制的直流稳压电源，包括单片机和与单片机相连的复位电 路、电源供电模块、时钟振荡电路;还包括与单片机相连的输出电压设定电路、数码管显示 器和DA数模转换器;所述的DA数模转换器还连接有放大稳压输出电路；其中的单片机为 AT89C52单片机。
[0021] 如图2所示，时钟振荡电路包括晶体振荡器、电容C19、C20;所述的复位电路包括电 阻R42、电容C5、C3、按键S3、二极管VD1和电阻R9,其中的按键S3和电阻R9构成按键复位电 路;所述的时钟振荡电路和复位电路构成AT89C52单片机的最小系统;而且其中的晶体振荡 器选用12MHz的高稳定无源晶体振荡器，该晶体振荡器与AT89C52单片机中的反向放大器构 成振荡器，给CPU提供高稳定的时钟信号。
[0022]如图3所示，所述的数码管显示器为四位数的共阳LED数码管，而且为了克服 AT89C52单片机输出电流小的缺点，用四个PNP型的三极管3906来驱动数码管。AT89C52单片 机输出低电平时三极管导通，使数码管的3个公共端8、9和12脚为高电平，此时数码管的数 据端输入低电平后数码管被点亮，470欧电阻R6到R13为三极管的限流电阻;通过上述设置， 使数码管显示器的启动速度快，负载小，干扰弱。
[0023]如图4所示，所述DA数模转换器为TCL5615数模转换器;TLC5615的1、2、3引脚分别 与单片机的P13，P12，P11相连接。TLC5615第一引脚DI是数据的输入和输出引脚;第二引脚 SCK是时钟控制引脚，第三引脚是片选引脚，低电平有效。并采用精密基准源TLC431提供转 换基准电压2.5V，通过AT89C52单片机的控制，AT89C52单片机和TLC5615完成数据通信，实 现数模转换。通过上述设置，TLC5615转换后的为电压输出型，不需要外接运算放大器进行 转换;因此连接较为简单，使用较为方便。
[0024]如图5所示，所述的放大稳压输出电路采用LM358双运算放大器实现将基准电压通 过闭环反馈方法电路得到最终输出电压;数模转换后的电压接入LM358的第三引脚，通过第 三引脚和第二引脚的电压的比较，控制LM358第一引脚的输出电压，LM358的第一引脚控制 Q5的导通和关断，输出的电压经过R17和R18分压后，和数模转换后的电压进行比较，形成闭 环反馈电路，最终LM358的第三和第二引脚电压相等，实现稳压输出；而且最终输出电压控 制在0-9.9V;通过LM358双运算放放大器的及其引脚设置，实现最终的稳定的稳压输出，且 输出电压误差小，精度高，抗干扰性好。
[0025] 如图6所示，为输出电压设定电路的电路连接图；输出电压用按键S1，S2来设置，S1 为调整键加键S2为调整键减键，按一次可调整O.lv值。S1S2分别与p36p35相连接。
[0026] 另外，将本发明的设计产品焊接组装，接入220v常用电压，根据所需输出电压，用 按键直接输入，数码管显示输入值，再用电压表测量实际输出电压值。用数字控制直流电源 与传统的旋转式直流电源分别控制输出一组电压，比较他们之间误差的大小;得到实验数 据如下表所示：
[0028] 通过对比数据可知，本发明的数字控制的直流稳压电源比传统旋钮式的直流电源 的抗干扰性能好、可靠性高、精确度较高、输出电压误差小。
[0029] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:包括单片机和与单片机相连的复位电 路、电源供电模块、时钟振荡电路;还包括与单片机相连的输出电压设定电路、数码管显示 器和DA数模转换器;所述的DA数模转换器还连接有放大稳压输出电路。2. 根据权利要求1所述的一种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:所述的单片机为 AT89C52单片机。3. 根据权利要求2所述的一种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:所述的时钟振荡 电路包括晶体振荡器、电容C19、C20;所述的复位电路包括电阻R42、电容C5、C3、按键S3、二 极管VDl和电阻R9，其中的按键S3和电阻R9构成按键复位电路;所述的时钟振荡电路和复位 电路构成AT89C52单片机的最小系统。4. 根据权利要求3所述的一种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:所述的晶体振荡 器选用12MHz的高稳定无源晶体振荡器，该晶体振荡器与AT89C52单片机中的反向放大器构 成振荡器，给CPU提供高稳定的时钟信号。5. 根据权利要求1所述的一种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:所述的数码管显 示器为四位数的共阳LED数码管，并用四个PNP型的三极管3906来驱动数码管。6. 根据权利要求2所述的一种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:所述DA数模转换 器为TCL5615数模转换器;该TCL5615数模转换器的1、2、3引脚分别与AT89C52单片机的P13、 P12和Pll相连，TLC5615第一引脚DI是数据的输入和输出引脚;第二引脚SCK是时钟控制引 脚，第三引脚是片选引脚，低电平有效。7. 根据权利要求2所述的一种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:所述的放大稳压 输出电路采用LM358双运算放大器实现将基准电压通过闭环反馈方法电路得到最终输出电 压。8. 根据权利要求7所述的一种数字控制的直流稳压电源，其特征在于:所述的放大稳压 输出电路的最终输出电压控制在0-9.9V。
【文档编号】G05F1/56GK105912061SQ201610402880
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】解伟斌, 刘少华, 杨志峰, 王士维, 王根水, 谢从珍, 马成良
【申请人】江苏南瓷绝缘子股份有限公司