数控电源Word下载.docx
- 文档编号:21661730
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:217.45KB
数控电源Word下载.docx
《数控电源Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控电源Word下载.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
,输出电压
的变化可从0.0—9.9V。
这个方案结构简单,且具有良好的负载特性,输出电流可达1.5A,但扩展功能(如输出电压种类扩展)不太方便。
方案二
此方案的稳压部分采用集成运算放大器控制集成稳压器,通过集成运算放大器输出电压的改变实现集成稳压器的基准电压端(如LM317的调节端)的电压调节,进而得到试题要求的电压范围和输出电压步进。
利用集成运算放大器与集成稳压器组合实现的直流稳压电源的实际电路如附录图2所示
方案三
此方案的稳压部分用单片机输出的0~9.9V的模拟电压信号驱动电压调整管Q1,Q1为一射极跟随器,可以提高电源的带负载能力。
输出电压反馈到单片机实现输出电压的稳定。
此方案原理清晰明了,电路结构并不复杂。
所用元器件大众化,元器件的使用等相关资料易于掌握,因此不要花大力气学习有关原理和器件使用,可以节省大量时间。
综合考虑我们组现阶段所掌握知识,我们选方案三。
二硬件设计与论证
供电部分
该部分的作用是提供运放工作电压±
12V和A/D,D/A转换器所需的基准电压5V、10V。
电路原理图如附录图3示,主要由变压器、桥式整流管、集成稳压器W7812、W7805、W7912、运放OP-07及若干电阻电容组成。
由于试题对稳压电源的效率没有要求,因此设计仅考虑满足功能即可。
220V/50Hz的市电经变压器转化为12V交流电,然后经桥式整流管整流,电容滤波、集成稳压器W7812、W7912稳压后输出±
12V电压。
经实际测试,误差在允许范围之内。
另外如附录图4示我们采用集成稳压器W7805产生A/D转换器ADC0809所需的基准电压5V,然后经运放OP-07放大一倍产生D/A转换器DAC0832所需的基准电压10V。
运放使用可调的反馈电阻以得到精确的电压值。
数控部分
该部分主要运用单片机小系统的单片机AT89S52、按键和LED数码管还有外部AD、DA转换器来实现数字控制。
用四个按键分别实现设定电压两位的加和减,采用动态设定的方法,步进为0.1V,实时显示所改变的值,并将设定的值显示到数码管上,通过单片机的P3口输出到DA转换器上,转换公式为:
(其中N为待转换的数据,
是基准电压),题目要求输出电压范围是0~9.9V,我们取
为10V的单极性输出,N在0~255之间变化时,
在-9.96V~0之间变化,将转换的电压经反向后再经过三极管功率放大后输出。
同时将输出的模拟电压
经分压后取一半的值即
接入AD转换器,将转换的数据再接回单片机处理后经数码管显示并形成反馈。
稳压输出部分
此部分主要是稳定输出电压及增大带负载能力。
电路原理见附录图6。
单片机根据按键设定值和A/D转换的采样值计算出输出值,通过数据总线把数据传送到DAC0832,进行D/A转换,由IOUT1、IOUT2输出相应的模拟电流信号,经运算放大器转换为0~9.9V的模拟电压信号,然后驱动电压调整管Q1,。
Q1接成射极跟随器的形式,一方面可以保证输出电压与输入电压一致,另一方面减小输出电阻,提高电源的带负载能力。
输出电压经R1、R2分压后,送到A/D转换电路,采样处理后,反馈到单片机。
当采样值高于设定值,单片机计算出输出量减小,相应Q1基极电位下降,输出电压下降。
当输出电压过低时,电压反馈稳定过程与此相反。
由此,实现了输出电压的稳定。
另外在输出端接一反相器,我们以最简单的方式实现了负电源的扩展,输出能够达到-9.9—9.9的变化,利用单片机对直流稳压电源进行控制,改善了电源的性能,使用方便灵活,且成本较低。
另一方面,根据对电源的新要求,控制系统在软件上还可进一步改进,以扩展其功能,而并不需要增加硬件开销,从而提高了电源的性能价格比。
A/D转换电路主要由ADC0809及500KHZ方波发生器组成。
其中500KHZ信号是由555定时器组成的多谐振荡器,为ADC0809提供时钟源。
模数转换完成以后,ADC0809向单片机申请中断。
电路原理图见附录7图555定时器输出方波频率为f=1/(R+2*R)*C*㏑2
三软件设计
数控及稳压控制程序流程图见图2,程序源代码见附录。
图2程序流程图
四调试问题及解决方案
1.数码显示不稳定
软件延时参数调节改善了稳定性
2.稳压输出误差较大
调试软件反馈比较可以改善稳定输出及减少误差
五测试数据及测试结果分析
1.系统功能测试
(1)人机交互界面主要是小系统的按键和显示。
具体操作只要让系统接上外部220V电压,按动设计键盘可得任意范围内电压并在数码管上显示
(2)系统设计基本符合题目要求的基本功能
(3)另外系统设计完成部分发挥功能可按键步进增减,扩充了负电源。
经实际测试带负载能力较好,纹波较,系统输入电压可在198V~242V范围内变化.
2.系统指标测试
(1)输出端空载时测量仪器:
VC890D型数字万用表
测量时间:
2008年11月22日星期六
数据记录(室温)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
预置电压/V(数码显示)
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
7.5
8.5
9.5
实测电压/V(VC890D测量)
0.2
0.38
1.38
2.46
3.55
4.61
5.19
6.29
7.39
8.49
9.59
预置电压与实测电压差
-0.2
0.12
0.04
-0.05
-0.11
0.31
0.21
0.11
0.01
-0.09
3.系统误差分析
从电路的原理框图可以看出,系统的主要误差来源于四方面:
(1)0832的量化误差0832为8位D/A转换器,满量程为10V的量化误差为±
(1/2)
=±
(1/2)×
(1/
)×
10V≈±
20mV。
(2)0809为8位A/D转换器,基准电压为5V,其量化误差为±
5V≈±
10mV。
(3)运算放大器所产生的温漂。
(4)用于功率放大的三极管所产生的压降。
附录
一相关电路原理图
图1方案一稳压部分原理图
图3±
12V电源电路原理图
图45V10V基准电压电路原理图
图5方案三稳压输出原理图
图6A/D转换反馈电路图
图7500KHZ时钟电路原理图
二程序源代码
#include<
stdio.h>
reg52.h>
#defineuncharunsignedchar
#defineunintunsignedint
sbitp13=P1^3;
sbitp26=P2^6;
sbitp12=P1^2;
sbitp11=P1^1;
sbitp10=P1^0;
sbitp17=P1^7;
sbitp27=P2^7;
sbitp16=P1^6;
sbitp14=P1^4;
sbitp15=P1^5;
sbitp25=P2^5;
voiddelay(unintx)
{
unintm;
unintn;
for(m=0;
m<
x;
m++)
for(n=0;
n<
120;
n++);
}
unintadconvert(void)
uninti;
unintshuchu;
p16=1;
p16=0;
for(i=0;
i<
=15;
i++)
{
if(p15==1)
break;
}
p14=1;
p26=0;
p27=1;
shuchu=P3;
shuchu=shuchu*(1000.0/255.0);
return(shuchu);
voidmain()
uncharsegtab[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unintma[6]={0,0,0,0,0,0};
unintshu;
inti;
unintshu1;
unintshiji=0;
uncharxianshi[6]={0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0};
p14=0;
p15=0;
while
(1)
p17=1;
p26=1;
if(p10==0)//十位+
{
delay(90);
ma[0]=ma[0]+1;
if(ma[0]==10)
ma[0]=0;
xianshi[0]=segtab[ma[0]];
}
if(p11==0)//十位-
delay(90);
ma[0]=ma[0]-1;
if(ma[0]==-1)
ma[0]=9;
if(p12==0)//个位+
ma[1]=ma[1]+1;
if(ma[1]==10)
ma[1]=0;
xianshi[1]=segtab[ma[1]];
if(p13==0)//个位-
ma[1]=ma[1]-1;
if(ma[1]==-1)
ma[1]=9;
shu=ma[0]*10+ma[1];
shu1=shu*261/100;
shu=shu*10;
for(i=0;
21;
if(shiji<
shu)
shu1=shu1+1;
if(shiji>
shu)
shu1=shu1-1;
P3=shu1;
p17=0;
delay
(1);
P3=0xff;
shiji=adconvert();
ma[3]=shiji/100;
ma[4]=(shiji%100)/10;
ma[5]=shiji%10;
xianshi[3]=segtab[ma[3]]+0x80;
xianshi[4]=segtab[ma[4]];
xianshi[5]=segtab[ma[5]];
P0=0xff;
P0=xianshi[0]+0x80;
P2=0x80;
delay(10);
P0=xianshi[1];
P2=0x81;
P0=xianshi[3];
P2=0x83;
P0=xianshi[4];
P2=0x84;
P0=xianshi[5];
P2=0x85;
}
}
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控 电源