本发明涉及具有漏电保护的直流稳压电源。
背景技术：
随着现代科学技术的迅速发展，我国经济建设和人民生活水平的不断提高，电子产品都应具有直流稳压电源。因此，设计出一款稳定的直流稳压电源及漏电保护已经成为所有电子产品设计师迫在眉睫的任务。目前，在一些行业中，电子产品失电征象非常严峻，电能耗损、浪费现象尤为严重。直流的电能浪费，一方面影响国家能源紧缺，同时企业经济效益蒙受很大损失;另一方面电池的浪费，直接对环境的污染。该直流稳压电源及漏电保护装置的研制与开发能够全面有效地抑制直流稳压电源稳定性与漏电现象，对小电子产品的稳定性进一步提高，从而对电子产品的寿命以及对人安全的保护具有十分重要的意义。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明设计了具有漏电保护的直流稳压电源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：具有漏电保护的直流稳压电源由串联型稳压电路，电流监测电路，模数转换电路，漏电保护电路和控制器与显示电路组成。
所述串联型稳压电路通过两个电容进行低、高频滤波，电压跟随器使输入电压更稳压，再通过精密电压调节器TL431和外部电阻输出电压为2.5V的基准电压供后级LM358比较放大电路与此后级采样的电压信号进行电压比较，实现电压的闭环调整。
所述电流监测电路使用TI公司的高侧测量电流并联监视器INA138芯片作为电流输出，再通过电阻转换为电压信号。
所述模数转换电路，选用带数字滤波的Σ-△型的16位A/D转换器AD7705芯片。通过A/D转换电路将电流监控电路输出的电流转换成单片机处理的数字信号，再通过单片机编程实现实时电流、电压、功率的显示。
所述模漏电保护电路，流采样电压在阈值范围之内，比较器输出近似0V，通过反馈使MOS管处于导通状态，电源系统电路为正常工作状态。
所述控制器与显示电路，采用LCD12864中文字符库液晶显示屏，该显示器具备低功耗、轻薄短小、可视范围大，平面直角显示分辨率高且不闪烁等优势。
本发明的有益效果是，具有漏电保护的直流稳压电源是一种基于STC89C52RC单片机的直流稳压电源及漏电保护系统。采用RLC分立元器件组成的串联型稳压电路对电压变化进行自动调整，使输出直流电压稳定，高侧测量电流并联监视器INA138采集电源电流信号，利用16位AD7705模数转换器将电流信号转换成数字信号，通过12864液晶屏上实时显示测量出的电压、电流、功率。漏电保护直流稳压电源输出电压为5±0.02V，输出额定电流为1A，电压调整率和负载调整率都小于1%，系统误差较小，能够满足直流稳压电源及电网漏电保护的各项性能指标。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是系统原理框图。
具体实施方式
在图1中，由串联稳压模块、电流监测模块、模数转换模块、主控器模块、漏电保护模块、显示块等组成。
工作原理：当P2输入电压为5～25V时，通过两个电容进行低、高频滤波，电压跟随器使输入电压更稳压，再通过精密电压调节器TL431和外部电阻输出电压为2.5V的基准电压供后级LM358比较放大电路与此后级采样的电压信号进行电压比较，实现电压的闭环调整。其中Q1与Q2TIP42C为串联型稳压电路的调整复合管，主是是因为直流负载电流的变化，其变化量经采样，比较，放大后送到调整管的基极，使调整管的集电极与发射极也发生相应的变化，最终调整输出电压使之保持稳定。
为使A/D的数据更方便的读出来，转换结果输出端DOUT、A/D转换结束标志端DＲDY初始化带上拉电阻输入口分别接AD_OUT、AD_DＲDY，串行数据输入端、串行接口时钟输入端SCLK分别接AD_DI/V1，AD_SCLK，经内部数据缓存器输出低电平。RESET接高电平。通过A/D转换电路将电流监控电路输出的电流转换成单片机处理的数字信号，再通过单片机编程实现实时电流、电压、功率的显示。其中2、3引脚间的4MHz晶振，电容组成时钟电路。电源端接10uF电解电容和0.1μF独石电容防止电路产生寄生振荡，使电源供电稳定，纹波减小，采样值稳定。
选用采样电阻为0.1±1%Ω，最大功耗1W，待测回路电流最大为2A，如果要稳定还需后级电路根据比较电压范围来确定参数V0的范畴。通过前级电路设计使直流稳压电源输出5V电压，将电源电压分成二路信号进行对比，一路正电源信号通过高侧测量电流并联监视器INA138转换成电流，另外一路通过外接电阻转换为电压信号，将I/V转换后的电压信号经过U1A进行一级电路放大，再将放大后的电压信号与负极性电压U2B反相比例放大的其准电压通过U2A电压比较器进行比较，如果采样的同相端电压大于反相端电压，电路输出为高电平电压信号与精密电压调节器TL431设定的2.5V基准电压电压比较。电压比较器与MOS管控制电路电压比较器SGM8582X同相输入端连接INA138输出的电流采样电压，反向输入端连接TL431精密电压调节器的阈值电压UAOUT。若Vo＜2.5V，即电流采样电压在阈值范围之内，比较器输出近似0V，通过反馈使MOS管处于导通状态，电源系统电路为正常工作状态。若V0＞UAOUT，电流采样电压超出阈值范围，比较器输出为正5V，使MOS管也处于关断状态，实现了直流稳压电源过流保护的目的。而UAOUT是由TL431精密电压调节器设定输出，可自由调控，也就实现了可配置过流阈值的目的。