一种直流稳压电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流稳压电源，包括电源电路、控制电路和输出电路，电源电路包括主供电电路和副供电电路，控制电路包括键盘、单片机、输出电路包括稳压电路、基准电阻和由单片机控制阻值的可变电阻；输出电路的输入端接主供电电路的输出端，基准电阻和可变电阻串联后接在输出电路输出端的正负极之间；稳压电路的恒压输出端与基准电阻并接，键盘的输出端接单片机的控制信号输入端。本实用新型通过键盘输入所需的电压值，由单片机控制输出电压，操作简便，输出电压快速精确。
【专利说明】一种直流稳压电源
[【技术领域】]
[0001 ] 本实用新型涉及电源电路，尤其涉及一种直流稳压电源。
[【背景技术】]
[0002]电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。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。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。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。
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【发明内容】
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[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简便、输出电压精确的直流稳压电源。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种直流稳压电源，包括电源电路、控制电路和输出电路，电源电路包括主供电电路和副供电电路，控制电路包括键盘、单片机、输出电路包括稳压电路、基准电阻和由单片机控制阻值的可变电阻；输出电路的输入端接主供电电路的输出端，基准电阻和可变电阻串联后接在输出电路输出端的正负极之间；稳压电路的恒压输出端与基准电阻并接，键盘的输出端接单片机的控制信号输入端。
[0005]以上所述的直流稳压电源，稳压电路包括三端稳压器，三端稳压器的输入脚接副供电电路输出端的正极，输出脚接基准电阻的第一端，接地脚接基准电阻的第二端；基准电阻的第二端通过可变电阻接输出电路输入端的负极和输出端的负极；基准电阻的第一端接输出电路输出端的正极。
[0006]以上所述的直流稳压电源，输出电路包括第五电容、第六电容和第七电容，第五电容接在输出电路输入端的正负极之间，第七电容接在输出电路输出端的正负极之间，第六电容接在三端稳压器的接地脚与输出电路输入端的负极之间。
[0007]以上所述的直流稳压电源，输出电路包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的阳极接三端稳压器的接地脚，阴极接三端稳压器的输出脚；第二二极管的阳极接三端稳压器的输出脚，阴极接三端稳压器的输入脚。
[0008]以上所述的直流稳压电源，可变电阻包括N个串联的阻值互不相同的电阻，控制电路包括与电阻数量相同的继电器和与继电器数量相同的三极管，每一个电阻与一个继电器的主触点并联；每一个继电器主线圈的一端接副供电电路输出端的正极，另一端接一个三极管的集电极；每个三极管的发射极接地，基极接单片机的一个控制信号输出脚。
[0009]以上所述的直流稳压电源，N个阻值互不相同的电阻的阻值分别为R、2R、4R……2
(N-1 )
[0010]以上所述的直流稳压电源，电源电路包括变压器，变压器包括第一次级线圈和第二次级线圈，电源电路主供电电路包括变压器的第一次级线圈和第一整流滤波电路，第一次级线圈的输出端接第一整流滤波电路的输入端，第一整流滤波电路的输出端接输出电路的输入端；副供电电路包括变压器的第二次级线圈、第二整流滤波电路和第二三端稳压器，第二次级线圈的输出端接第二整流滤波电路的输入端，第二三端稳压器的输入脚接第二整流滤波电路的输出端的正极，接地脚接第二整流滤波电路的输出端的负极和副供电电路输出端的负极，第二三端稳压器的输出脚接副供电电路输出端的正极。
[0011]以上所述的直流稳压电源，控制电路包括数码显示电路和显示屏，数码显示电路接单片机的显示信号输出端，数码显示电路的输出端接显示屏。
[0012]本实用新型直流稳压电源具有以下有益效果:
[0013]1.简单便捷，可实时输入所需电压值，并能快速准确输出；
[0014]2.所需原料具有通用性，成本低廉。
[【专利附图】
【附图说明】]
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0016]图1是本实用新型实施例直流稳压电源的系统框图。
[0017]图2是本实用新型实施例直流稳压电源电源部分的电路图。
[0018]图3是本实用新型实施例直流稳压电源电源输出部分的电路图。
[0019]图4是本实用新型实施例直流稳压电源电源控制部分的电路图。
[0020]图5是本实用新型实施例直流稳压电源电源可变电阻的电路图。
[【具体实施方式】]
[0021]本实用新型实施例直流稳压电源的结构如图1至图5所示，包括变压器、整流滤波电路、三端稳压器、电压转换电路(副供电电路)、单片机、驱动电路、电阻网络、显示屏、数码显示电路、键盘、模拟开关。本实用新型实施例以单片机为核心，一边监测键盘的输入信号，一边通过显示屏显示当前输出电压值，并向通过模拟开关调整电阻网络的电阻值。当键盘中控制输出电压的增减键被按下时，单片机控制模拟开关对电阻网络的电阻值进行相应的增减操作，将输出电压更新到当前设定值。本实用新型实施例的数控直流稳压电源能够调节输出电压在2?20V之间，调节幅度为0.1V，输出电流在IA以上。
[0022]如图2所示，电源部分中变压器Tl的副边交流电压为数控直流稳压电源输出电压的0.8倍左右，考虑到电网电压可能有±10%的波动，所以变压器Tl副边输出的交流电压为24V和9V。
[0023]滤波电容Cl的选取:一般滤波电容的放电时间常数大于其充电周期的3-5倍，由于是桥式整流，所以电容Cl的充电周期为交流电源的半周期1ms ;又因为该整流电路的输出电压最大值是25V，输出电流为1.1A，所以等效直流电阻可近似为25欧姆。若取Cl的放电时间常数为5X 1ms=0.05s则有Cl=2000uF。同样的方法可以选取C3=4000uF。除容量夕卜，当整流电路为容性负载时，滤波电容两端电压的最大值可以达到变压器副边交流电压的1.4倍，所以Cl耐压应大于36V，C3耐压应大于14V。
[0024]数控直流稳压电源的直流稳压输出部分的电路如图3所示，直流稳压输出部分选用三端稳压器LM317，LM317的额定电流可达1.5A，输出电压的调节范围为1.2-37V，内有过热和过流保护电路。
[0025]二极管D2可为负载电容C7的存储电荷提供一条放电通路，而输出电压Vo有以下关系式Vo=L 25+VB; VB= (IE+1.25/R1) *R2;其中，Ik为流出调整端的电流，约为50A，且在整个输出电压和电流的变化范围内可近似看作不变。为保证在负载开路时电路正常工作，要求流过Rl的电流不小于5mA，而Rl两端的电压为恒定的1.25V，可取Rl=L 25V/0.005A=250欧姆。调节可变电阻R2的大小就可以改变输出电压Vo的值。
[0026]如图5所示，可变电阻R2采用采用分立元件组成8位权电阻串联网络，可以实现数控输出电压的目的。此电阻串联网络8个电阻R1、R2……R8的电阻值依次为R、2R、4R……2?且每个电阻都和一个继电器(Kl、K2……K8)的常闭触点(Kl_l、K2_l……K8_l)并联。忽略IR，取步进调节单位为0.1V，则R=0.1V/0.005Α=20欧姆，依此可求得该网络的其他电阻的电阻值。
[0027]为了保证输出电压的精确性，电阻网络可用精密电位器代替，且其阻值在调试时最后确定。模拟开关选用继电器，由于常用的模拟式电子开关的导通电阻有几十到几百欧，且不稳定，不能满足要求，所以本实施例中采用了干式舌簧继电器。由于要驱动8个继电器
(KU Κ2......Κ8)，而继电器的吸合电流可达1mA左右，触点吸合时间为I?2毫秒，如图4
所示，每个继电器(Kl、Κ2……Κ8 )可分别用一个三极管(Ql、Q2……Q8 )来驱动。每一个继电器主线圈(Kl、Κ2……Κ8)的一端接副供电电路输出端的正极，另一端接一个三极管(Ql、Q2……Q8)的集电极；每个三极管(Q1、Q2……Q8)的发射极接地，基极接单片机的一个控制信号输出脚
[0028]数控电源的键盘和显示部分安装在操作面板上，包括16个键的键盘和液晶显示模块LCM。其中LCM模块选用图形点阵液晶显示模块SMG240128A.其内置T6963C及兼容控制器，它可显不电源输出的电压值和工作状态。
[0029]本实施例的工作原理如下:通过手工按下图1中的键盘输入所需电压值，电压值显示在图1中的显示屏上，通过图4中的单片机控制8个继电器改变图3中的可变电阻R2，改变图3中的输出电压Vo，实现所需电压值的输出。
【权利要求】
1.一种直流稳压电源，其特征在于，包括电源电路、控制电路和输出电路，电源电路包括主供电电路和副供电电路，控制电路包括键盘和单片机，输出电路包括稳压电路、基准电阻和由单片机控制阻值的可变电阻；输出电路的输入端接主供电电路的输出端，基准电阻和可变电阻串联后接在输出电路输出端的正负极之间；稳压电路的恒压输出端与基准电阻并接，键盘的输出端接单片机的控制信号输入端。
2.根据权利要求1所述的直流稳压电源，其特征在于，稳压电路包括三端稳压器，三端稳压器的输入脚接副供电电路输出端的正极，输出脚接基准电阻的第一端，接地脚接基准电阻的第二端；基准电阻的第二端通过可变电阻接输出电路输入端的负极和输出端的负极；基准电阻的第一端接输出电路输出端的正极。
3.根据权利要求2所述的直流稳压电源，其特征在于，输出电路包括第五电容、第六电容和第七电容，第五电容接在输出电路输入端的正负极之间，第七电容接在输出电路输出端的正负极之间，第六电容接在三端稳压器的接地脚与输出电路输入端的负极之间。
4.根据权利要求3所述的直流稳压电源，其特征在于，输出电路包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的阳极接三端稳压器的接地脚，阴极接三端稳压器的输出脚；第二二极管的阳极接三端稳压器的输出脚，阴极接三端稳压器的输入脚。
5.根据权利要求1所述的直流稳压电源，其特征在于，可变电阻包括N个串联的阻值互不相同的电阻，控制电路包括与电阻数量相同的继电器和与继电器数量相同的三极管，每一个电阻与一个继电器的主触点并联；每一个继电器主线圈的一端接副供电电路输出端的正极，另一端接一个三极管的集电极；每个三极管的发射极接地，基极接单片机的一个控制信号输出脚。
6.根据权利要求5所述的直流稳压电源，其特征在于，N个阻值互不相同的电阻的阻值分别为 R、2R、4R......2(h)R。
7.根据权利要求1所述的直流稳压电源，其特征在于，电源电路包括变压器，变压器包括第一次级线圈和第二次级线圈，电源电路主供电电路包括变压器的第一次级线圈和第一整流滤波电路，第一次级线圈的输出端接第一整流滤波电路的输入端，第一整流滤波电路的输出端接输出电路的输入端；副供电电路包括变压器的第二次级线圈、第二整流滤波电路和第二三端稳压器，第二次级线圈的输出端接第二整流滤波电路的输入端，第二三端稳压器的输入脚接第二整流滤波电路的输出端的正极，接地脚接第二整流滤波电路的输出端的负极和副供电电路输出端的负极，第二三端稳压器的输出脚接副供电电路输出端的正极。
8.根据权利要求1所述的直流稳压电源，其特征在于，控制电路包括数码显示电路和显示屏，数码显示电路接单片机的显示信号输出端，数码显示电路的输出端接显示屏。
【文档编号】H02M3/06GK203933392SQ201420186257
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】骆成 申请人:深圳怡化电脑股份有限公司, 深圳市怡化时代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院