一種直流穩(wěn)壓電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直流穩(wěn)壓電源，包括微處理器，微處理器上分別通過導(dǎo)線連接有按鍵模塊、液晶顯示器、數(shù)字電位器和多通道轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)字電位器通過導(dǎo)線依次連接有穩(wěn)壓輸出電路和多通道轉(zhuǎn)換模塊。利用數(shù)字電位器實(shí)現(xiàn)了對(duì)LM317穩(wěn)壓輸出電路在+3V—+30V寬范圍輸出電壓的精確可調(diào)；通過多通道轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)輸出電壓增減的無縫連接；通過按鍵模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓以±0.1V為步長(zhǎng)增減、連增連減以及根據(jù)按鍵輸入的預(yù)置值進(jìn)行電壓快速定位。經(jīng)測(cè)試該電源達(dá)到了良好的精度。
【專利說明】一種直流穩(wěn)壓電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電工學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種直流穩(wěn)壓電源。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源屬于模擬電子電路的范疇，對(duì)輸出電壓的改變是通過調(diào)整取樣電路中電位器的阻值來實(shí)現(xiàn)的，但機(jī)械式電位器極有可能由于操作頻繁引起接觸不良，進(jìn)而導(dǎo)致控制精度的降低。目前針對(duì)“數(shù)控直流穩(wěn)壓電源”的研究較為經(jīng)典的方法是采用干式舌簧繼電器構(gòu)成的“8位權(quán)電阻串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換電路”實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的控制，雖然干式舌簧繼電器具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，但是想要在極為寬廣的阻值范圍內(nèi)保證每個(gè)權(quán)電阻都具有很高的精度是十分困難的。所以目前關(guān)于能夠兼?zhèn)鋽?shù)字式、高精度和易操作特點(diǎn)的直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)屬于創(chuàng)新性的探索。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種直流穩(wěn)壓電源，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的精度不高、輸出電壓范圍窄、調(diào)節(jié)電壓方式單一的問題。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種直流穩(wěn)壓電源，包括微處理器，微處理器上分別通過導(dǎo)線連接有按鍵模塊、液晶顯示器、數(shù)字電位器和多通道轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)字電位器通過導(dǎo)線依次連接有穩(wěn)壓輸出電路和多通道轉(zhuǎn)換模塊。
[0005]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，
[0006]微處理器的型號(hào)為AT89S51。
[0007]液晶顯示器的型號(hào)為IXD1602。
[0008]數(shù)字電位器的型號(hào)為AD5242數(shù)字電位器。
[0009]多通道轉(zhuǎn)換模塊包括至少5個(gè)通道，每個(gè)通道的電路包括三極管，所述三極管的發(fā)射極接+5V，基極依次通過導(dǎo)線連接有電阻R9和微處理器相連接，集電極與繼電器的線圈相連接，線圈的另一端接地，繼電器的觸點(diǎn)一端與AD5242數(shù)字電位器相連接，繼電器的觸點(diǎn)另一端通過導(dǎo)線與待測(cè)電源相連接。
[0010]穩(wěn)壓輸出電路為L(zhǎng)M317電路。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:利用AD5242數(shù)字電位器取代了機(jī)械式電位器的老化以及經(jīng)典權(quán)電阻D/A網(wǎng)絡(luò)難以保證精度的問題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LM317穩(wěn)壓輸出電路在+3V—+30V寬范圍輸出電壓的精確可調(diào)；通過多通道轉(zhuǎn)換模塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出電壓增減的無縫連接；通過多功能按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓以±0.1V為步長(zhǎng)增減、連增連減以及根據(jù)按鍵輸入的預(yù)置值進(jìn)行電壓快速定位。經(jīng)測(cè)試該電源達(dá)到了良好的精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型直流穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型直流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓輸出電路圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型直流穩(wěn)壓電源的多通道轉(zhuǎn)換模塊的電路原理圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型直流穩(wěn)壓電源的數(shù)字電位器模塊的電路接線圖。
[0016]圖中，1.微處理器，2.按鍵模塊，3.液晶顯示器，4.數(shù)字電位器，5.穩(wěn)壓輸出電路，
6.多通道轉(zhuǎn)換模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]本實(shí)用新型提供了一種直流穩(wěn)壓電源，如圖1所示，包括微處理器1，微處理器I上分別通過導(dǎo)線連接有按鍵模塊2、液晶顯示器3、數(shù)字電位器4和多通道轉(zhuǎn)換模塊6，數(shù)字電位器4通過導(dǎo)線依次連接有穩(wěn)壓輸出電路5和多通道轉(zhuǎn)換模塊6。
[0019]其中，微處理器1，采用AT89S51，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他各種模塊的控制；按鍵模塊2，采用獨(dú)立式鍵盤接口，每個(gè)按鍵接二極管和上拉電阻構(gòu)成“與門”電路，通過中斷方式或查詢方式實(shí)現(xiàn)與微處理器的交互與響應(yīng)；液晶顯不器3的型號(hào)為IXD1602,用于實(shí)時(shí)顯不當(dāng)前輸出電壓。數(shù)字電位器4，采用AD5242數(shù)字電位器，在其256個(gè)步長(zhǎng)變化范圍內(nèi)，阻值的增減十分穩(wěn)定和精確，AD5242取代了經(jīng)典LM317穩(wěn)壓輸出電路中的可變電阻；用于實(shí)現(xiàn)對(duì)LM317穩(wěn)壓輸出電路輸出電壓的數(shù)字式控制，結(jié)合實(shí)際測(cè)量，調(diào)整各通道器件參數(shù)，使得輸出電壓達(dá)到較高精度。穩(wěn)壓輸出電路5采用以LM317為核心的穩(wěn)壓輸出電路，結(jié)合數(shù)字電位器和多通道轉(zhuǎn)換模塊，用于實(shí)現(xiàn)輸出精確可調(diào)的穩(wěn)定的直流電壓。
[0020]本裝置的工作原理圖如圖2所示，反向接在穩(wěn)壓輸出電路5輸入端和輸出端之間的二極管Vl用于防止輸入短路時(shí)很大的電流反向流入穩(wěn)壓管使之損壞；電壓調(diào)整端和地之間的電容C3用于減小輸出波紋電壓；Rp R2構(gòu)成取樣電路，通過改變R2的大小可以改變




JJ
取樣比，從而調(diào)節(jié)輸出電壓隊(duì)的大小。經(jīng)分析。+/?:)+/,,,Z5 N.中，由于基準(zhǔn)電路的工作電流Ikef?50 μ A很小，可以略去，而如果調(diào)整端直接接地，輸出電壓就等于


R
基準(zhǔn)電壓，即Ukef = 1.25V，所以V0 =1.25x(l + f )。本發(fā)明用AD5242代替R2，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的數(shù)字控制。微處理器外接上拉電阻。
[0021]多通道轉(zhuǎn)換模塊6其電路如圖3所示，采用多組額定電壓為5V的繼電器及其驅(qū)動(dòng)接口電路構(gòu)成，每一組通道均與AD5242數(shù)字電位器連接；用于實(shí)現(xiàn)將輸出電壓劃分成約5V為一檔，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸出穩(wěn)壓值增減的無縫連接。具體的連接方式是:多通道轉(zhuǎn)換模塊5包括至少5個(gè)通道，每個(gè)通道的電路包括三極管，三極管的發(fā)射極接+5V，基極依次通過導(dǎo)線連接有電阻和微處理器相連接，集電極與繼電器的線圈相連接，線圈的另一端接地，繼電器的觸點(diǎn)一端與AD5242數(shù)字電位器相連接，繼電器的觸點(diǎn)另一端通過導(dǎo)線與待測(cè)電源相連接。
[0022]由于數(shù)字電位器AD5242的工作電壓為+5V，所以通過改變其內(nèi)部阻值所能調(diào)節(jié)的電壓范圍只能在OV —+5V之間，無法一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)+3V —+30V寬范圍直流輸出電壓的有效數(shù)控，所以將輸出電壓劃分成每4.9V為一檔(接近5V，留有余地)，通過微處理器的I/O 口線輸出低電平到三極管的基極，由于發(fā)射極接+5V，所以晶體管飽和導(dǎo)通，集電極輸出+5V加到繼電器的線圈上使得觸點(diǎn)吸合，從而使該通道導(dǎo)通。需要說明的是，每條通道上放置的電阻均為精密可調(diào)電阻，其阻值的確定可以通過實(shí)際測(cè)量方法綜合而定。
[0023]本實(shí)用新型的使用方法是:本裝置通過微處理器I對(duì)數(shù)字電位器4的控制進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)壓輸出電路5輸出電壓的數(shù)字式控制，通過實(shí)際測(cè)量方法調(diào)整器件參數(shù)，使得輸出電壓達(dá)到較高精度；并設(shè)置多功能的按鍵模塊2以滿足用戶對(duì)輸出電壓調(diào)節(jié)的各種需求，體現(xiàn)出智能化、高精度的特點(diǎn)。從系統(tǒng)組成來看，除了穩(wěn)壓輸出電路5以外，其他模塊均通過相應(yīng)的接口電路與微處理器連接。多通道轉(zhuǎn)換模塊6控制各通道的切換；多功能按鍵模塊2采用獨(dú)立式鍵盤接口電路通過中斷方式或查詢方式實(shí)現(xiàn)按鍵的響應(yīng)；液晶顯示模塊IXD1602實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前輸出電壓。
[0024]制作出直流穩(wěn)壓電源的實(shí)物后經(jīng)萬用表測(cè)試，其寬范圍輸出電壓的實(shí)際測(cè)量結(jié)果如表I所示，由此看出，這種新型數(shù)字式直流穩(wěn)壓電源輸出的實(shí)際電壓與液晶顯示的讀數(shù)高度吻合，系統(tǒng)平均誤差A(yù)d = 0.0125V體現(xiàn)出較高的精度，可以方便地在+3V —+30V寬范圍內(nèi)精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)出任一精度達(dá)到0.1V的電壓值，具有較好的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。
[0025]表I寬范圍輸出電壓實(shí)際測(cè)量結(jié)果
[0026]
通道 1 1 2 2 3 4 5 6
AD5242 數(shù)值 12 48 I 47 45 23 18 25
液晶顯示電12.17.20.27.30.4.2 7.8 8.0
壓值6 3 0 4 0
萬用表測(cè)量 4.2 7.8 B.0 12.17.20.27.30.電壓值 O I I bl ^ OZUl
[0027]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以對(duì)其作出種種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種直流穩(wěn)壓電源，其特征在于，包括微處理器(I)，所述微處理器(I)上分別通過導(dǎo)線連接有按鍵模塊(2)、液晶顯示器(3)、數(shù)字電位器(4)和多通道轉(zhuǎn)換模塊￠)，所述數(shù)字電位器(4)通過導(dǎo)線依次連接有穩(wěn)壓輸出電路(5)和多通道轉(zhuǎn)換模塊(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源，其特征在于，所述微處理器(I)的型號(hào)為AT89S51。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源，其特征在于，所述液晶顯示器(3)的型號(hào)為L(zhǎng)CD1602。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源，其特征在于，所述數(shù)字電位器(4)的型號(hào)為AD5242數(shù)字電位器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源，其特征在于，所述多通道轉(zhuǎn)換模塊(6)包括至少5個(gè)通道，每個(gè)通道的電路包括三極管，所述三極管的發(fā)射極接+5V，基極依次通過導(dǎo)線連接有電阻R9和微處理器相連接，集電極與繼電器的線圈相連接，線圈的另一端接地，繼電器的觸點(diǎn)一端與AD5242數(shù)字電位器相連接，繼電器的觸點(diǎn)另一端通過導(dǎo)線與待測(cè)電源相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源，其特征在于，所述穩(wěn)壓輸出電路(5)為L(zhǎng)M317電路。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK203930564SQ201420347775
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】方偉駿, 馮成龍 申請(qǐng)人:淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院