《数显式稳压电源》word版

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1、6.2数显式稳压电源一．数显稳压电源的组成数显式稳压电源采用模数转换的方法将直流稳压源的输出电压以数字的形式显示出来。它主要由三大部分组成：直流稳压电源部分、A/D转换部分，如图6-2-1所示：二．设计原理1．直流稳压电源的设计直流稳压电源的组成如图6-2-2所示，其中电源变压器，整流电路、滤波电路等部分的设计可参见实验十。下面着重介绍三端可调输出集成稳压器。三端可调输出集成稳压器是在三端固定输出集成稳压器的基础上发展起来的，集成片的输入电流几乎全部流到输出端，流到公共端的电流非常小，因此可以用少量的外部元件方便地组成精密可调的稳压电路，

2、应用更灵活。典型产品CW117/CW217/CW317系列为正电压输出，CW137/CW237/CW337为负电压输出。同一系列的内部电路和工作原理基本相同，只是工作温度不同，如CW117/217/317的工作温度分别为-55°C～150°C，-25°C～150°C，0°C～125C°,根据输出电流的大小，每个系列又分别为L型(Io≤0.1A),M型(Io≤0.5A)。如不标M或L的则表示Io≤1.5A，当输入电压在2～40V范围内变化时，电路均能正常工作CW117系列及CW137系列的引角排列如图6-2-3所示。图6-2-4为三端输出集

3、成稳压器基本应用电路，D1用于防止输入短路时C4上存储的电荷产生很大的电流反向流入电流稳压器使之损坏。D2用于防止输出短路时C2通过调整端放电而损坏稳压器。R1,R2构成取样电路，调节R2可改变取样比，几可调节输出电压Uo的大小，Uo=1.25×(1+)6-2-1式中1.25V为基准电压UREF(输出端与调整端之间的电压)。当R2=0时，Uo=1.25V,当R2=2.2kΩ时Uo=24V。考虑到器件内部电路绝大部分静态工作电流IQ由输出端流出，为保证负载开路时电路工作正常，必须正确选择电阻R1。实际应用中可选IQ=10mA,R1=Ω,取标

4、称值120Ω。若R1取值太大，会有一部分电流不能从输出端流出，影响内部电路正常工作，使输出电压偏高。如果负载固定，R1也可取大一些，只要保证I+Io≥10mA即可。图6-2-5为CW317组成的输出电压0～30V连续可调的稳压电路。R3、Dz组成稳压电路，使A点电位为-1.25V，这样当R2=0时，UA与UREF抵消，使Uo=0V.2.A/D转换电路的设计常见A/D转换器的转换方式有非积分式和积分式两类，如逐次逼近比较式A/D转换、斜坡电压式A/D转换等属于非积分式，其特点是转换速度快，但抗干扰能力差。电压反馈型V-F变换、双积分式A/D

5、转换则属于积分式，其特点是抗干扰能力强、测量精度高，但转换速度低，在转换速度要求不太高的情况下，获得广泛应用。本课题主要介绍双积分式A/D转换电路。（1）双积分式A/D转换的基本原理双积分式A/D转换器的基本组成如图6-2-6(a)所示，它由积分器、比较器、逻辑控制电路、闸门电路、计数器及时钟脉冲源等电路所组成。其中称为基准电压或参考电压，－是被测的直流电压，负号表示被测电压与基准电压的极性相反。双积分式A/D转换的基本原理是：在一次测量过程中，利用同一积分器先后进行两次积分，即第一次对被测电压－进行定时积分，第二次对基准电压进行定值积分

6、，通过两次积分比较，将转换成与之成正比的时间间隔。积分波形如图6-2-6(b)所示，两次积分的工作原理如下：1）.对被测电压定时积分设t=时，开关接通被测电压－（见图6-2-6(a)），反向积分器对－积分，其输出电压开始线性上升，一旦≥0，则过零比较器翻转，输出的正跳变脉冲打开闸门，时钟脉冲进入计数器计数。经过规定时间或计数器预置的数（例如预置3000个脉冲数）后计满溢出时，（即t=）产生溢出脉冲。这时通过逻辑控制电路使开关接通基准电压，断开被测电压－。则定时积分阶段宣告结束，对基准电压的定值积分开始。定时积分阶段积分器的输出电压的表达式

7、为－－6-2-2定时积分阶段结束时，积分器的输出电压为·6-2-3式中，一一计数脉冲的频率，——计数器的预置数。2）.对基准电压定值积分设t=时，开关接通基准电压。反向积分器对积分，输出电压 开始线性下降。当下降到≤0时（即t=）过零比较器再次翻转，输出的负跳变脉冲关闭闸门，计数器停止计数，逻辑控制电路使开关闭合，积分电容快速放电，使积分器恢复到零状态，则定值积分阶段结束。在定值积分阶段，积分器的输出电压的表达式为－6-2-4定值积分阶段结束时，积分器的输出电压为－6-2-5式中，——定值积分的时间，可以通过计数器累计的时钟脉冲数来计算，

8、即/6-2-6由式6-2-5可得·6-2-7由式6-2-3和6-2-7可得6-2-8可见，只要适当选择的比值，则被测电压的值可直接以计数器的计数值来显示。式6-2-8表明：采用双积分式A/D转