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1、第6卷第2期滨州职业学院学报2009年5月Vo.l6,No.2JournalofBinzhouVocationalCollegeMay,2009*数控数显直流电压源的设计12张泽礼,翟拥军(1.滨州职业学院,山东滨州256603;2.滨州技术学院,山东滨州256600)摘要:介绍了采用双积分A/D转换器ICL7107、数字电位器MAX5451、可调电压源、LED数码管等组成的数控电压源电路,实现了电压可预置、可步进调整、可直接数字显示输出电压及输出电流的功能。该电路具有结构简单、性能可靠、带负载能力强
2、、调试方便、性价比高等优点。关键词:数控;电压源;步进调整中图分类号:TB47文献标识码:A文章编号:1178(2009)02003104电源是电子设备的重要组成部分,尤其是直图1是本设计方案的系统图。该系统由电源流电压源应用更为普遍。随着信息时代的飞速发电路、数字电位器、A/D转换电路、显示电路、可调展,电源设备也逐渐向数字化方向发展。可调电电压源电路五部分组成。输出电流的大小调节通压源在教学实践中经常用到,传统的可调电压源过+!、-!按键控制,数字电位器的输出分两由于采用普通的电位器控制,容
3、易出现电流波动路运行:一路用于驱动数显电路,指示输出电压或大,不易准确调整等缺点。本文介绍一种采用双电流的数值;另一路经过U/I转换电路将电压输积分A/D转换器ICL7107、数字电位器MAX5451、出转换为电流输出。为了实现上述几部分电路的电压-电流转换电路、LED数码管等组成的数显正常工作,需另制24V、∀12V和∀5V的稳压直可调电压源,实现了电压可预置、可步进调整、可流电源。直接数字显示的功能。1.2具体实现电路根据以上数控直流电压源的方框图,采用集1系统总体方案设计成电路设计了输出电压为
4、1.2~20V的数控电压1.1系统总体结构设计及说明源,具体电路原理如图2所示。两按钮开关作为电压调整键与数字电位器输入端相连,数字电位器的输出用于驱动数显电路,指示输出电压的大小,同时进入D/A转换电路,数字信号转换为模拟信号,输出电压信号。按动按键,使电压步进值为73.24mV;电压范围1.25~20V。图1数控电压源系统图*收稿日期:2008-11-07第一作者简介:张泽礼(1956),男,山东滨州人,滨州职业学院工业工程系教授;研究方向为工业自动化控制、仪表及测量技术。32滨州职业学院学
5、报第6卷图2数控电压源原理图ICL7107A/D转换器是可以直接驱动7段发2各模块功能光二极管的A/D转换器,内含时钟脉冲发生器2.1可调恒压源电路(外附RC);它与LED数码管组合起来,即可构成恒压源电路是数控直流电压源的核心部分,13位的数字电压基本表,其最大量程为200mV。其作用是用电压控制输出电压的变化。本设计采2用了可调三端集成稳压器LM317、集成运放、基准当S与a端接通时,显示输出电流,显示最大电流电阻等组成。根据运放的特性,V+=V-,忽略基2A,测量的精确度与电阻R1有关。当S
6、与b端接R9通时,用于显示输出电压。极电流,则电压源的输出电压:V0=(1+)Vi+R82.3电源电路1.25。其中Vi是集成运放的同相输入端输入电压。取输出电压最大值20V,由于数字电位器的VOH端电位不应超过2.5V,因此选择R9=6.5R8,为了保证准确度,R8、R9选用5道环的金属膜电阻。这样输入电压在0~2.5V之间变化,输出电压在1.25~20V之间变化。集成运放采用MA337,电源电压最大∀36V。图4数控电源供电电路2.2显示电路显示电路采用数字式显示,该部分包括其电源供电电路如图
7、4所示。该电路由变ICL7107A/D转换器和LED数码管。总体电路如压、整流、滤波、稳压等部分组成。变压器采用图3所示。100VA,初次级之间良好的隔离的多路输出的工频变压器。利用三端稳压器7805、7905和7824、7924输出∀5V和∀24V,为控制电路提供稳定的直流电压,恒流源电路由24V未稳直流电源图3数字电位器内部结构供电。第2期张泽礼,翟拥军数控数显直流电压源的设计332.4控制电路5.5V;1块电路中有2个独立的电位器;温度稳定-5控制电路采用了数字电位器。数字电位器也性好,温漂
8、系数小(3.5#10/∃)。称数控电位器,其内部结构如图4所示,由数据输入、E2PROM、译码器、多路开关和电阻矩阵组成。2输入数据有两种方式,一种是IC总线输入,一种是加减计数器产生。前者可用于MCU控制,后者2可用于手动控制。EPROM能够长期保持输入数据,译码器用于十进制数字电位器,二进制数字电位器可不必使用译码器。多路开关根据输入数据2图5MAX5451内部电路选择电阻矩阵的分压比。这样通过改变EPROM的数据即可以改变电阻的分压
