一種開關(guān)型數(shù)顯穩(wěn)壓電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電源，尤其涉及到一種開關(guān)型數(shù)顯穩(wěn)壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機(jī)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，從傳統(tǒng)應(yīng)用中小規(guī)模芯片構(gòu)造電路系統(tǒng)到廣泛地應(yīng)用單片機(jī)，到今天DSP及FPGA在系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，電子設(shè)計技術(shù)已經(jīng)邁入了一個全新的階段，傳統(tǒng)的供電電源已經(jīng)不能滿足精密度要求越來越高的電子設(shè)備。目前產(chǎn)生直流穩(wěn)壓電源的方法大致分為兩種:一種是模擬方法，另一種是數(shù)字方法，前者的電路均采用模擬電路控制，而后者則是通過數(shù)字電路進(jìn)行自動控制，直流穩(wěn)壓電源朝著數(shù)字化自動控制方向的發(fā)展是必須的。因此對于開關(guān)型數(shù)顯穩(wěn)壓電源的研究也是必要的。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種開關(guān)型數(shù)顯穩(wěn)壓電源，其抗干擾能力強(qiáng)、調(diào)節(jié)靈活方便、可靠性強(qiáng)、輸出電壓穩(wěn)定且可顯示。
[0004]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種開關(guān)型數(shù)顯穩(wěn)壓電源，它包括電源模塊，所述電源模塊連接有鍵盤模塊、FPGA主控電路、D/A轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、顯示電路；所述鍵盤模塊與FPGA主控電路輸入端連接；所述FPGA主控電路輸出端連接有顯示電路輸入端、D/A轉(zhuǎn)換器輸入端；所述D/A轉(zhuǎn)換器輸出端連接有運(yùn)算放大器；所述D/A轉(zhuǎn)換器并列設(shè)置有不少于兩路。
[0005]進(jìn)一步的，所述FPGA主控電路內(nèi)設(shè)置有分頻器；所述分頻器與鍵盤模塊輸入端連接；所述鍵盤模塊輸出端與計數(shù)器模塊連接；所述計數(shù)器模塊輸出端并列連接有二選一模塊及二、十進(jìn)制譯碼模塊；所述二、十進(jìn)制譯碼模塊與D/A轉(zhuǎn)換器連接；所述二選一模塊與7段譯碼器連接；所述7段譯碼器與段碼控制端連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述分頻器并列設(shè)置有兩個，一個為100萬分頻器，另一個為200萬分頻器；所述200萬分頻器與鍵盤模塊連接；所述100萬分頻器與計數(shù)器模塊連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述FPGA主控電路采用EP2C5T144芯片。
[0008]進(jìn)一步的，所述顯示電路采用了共陰極數(shù)碼顯示管。
[0009]進(jìn)一步的，所述D/A轉(zhuǎn)換電路采用D/AC0832芯片。
[0010]進(jìn)一步的，所述電源模塊內(nèi)采用了 ISL6443電源芯片。
[0011]本實用新型的有益效果:
[0012]本實用新型利用D/A轉(zhuǎn)換器的高分辨率和FPGA的自動檢測技術(shù)設(shè)計了開關(guān)電源，能方便輸入和選定預(yù)定電壓值，同時能實現(xiàn)雙路輸出，相比單路輸出而言，安全性更高，每路的輸出電流減小，過載保護(hù)更容易。所有功能由面板上的鍵盤實現(xiàn)，給電路實驗帶來極大的方便，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型整體電路連接框圖。
[0014]圖2為本實用新型中FPGA器件內(nèi)部功能模塊連接框架圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本實用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
[0016]如圖1-2所示，本實用新型的結(jié)構(gòu)連接關(guān)系為:一種開關(guān)型數(shù)顯穩(wěn)壓電源，它包括電源模塊，所述電源模塊連接有鍵盤模塊、FPGA主控電路、D/A轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、顯示電路；所述鍵盤模塊與FPGA主控電路輸入端連接；所述FPGA主控電路輸出端連接有顯示電路輸入端、D/A轉(zhuǎn)換器輸入端；所述D/A轉(zhuǎn)換器輸出端連接有運(yùn)算放大器；所述D/A轉(zhuǎn)換器并列設(shè)置有不少于兩路。
[0017]優(yōu)選的，所述FPGA主控電路內(nèi)設(shè)置有分頻器；所述分頻器與鍵盤模塊輸入端連接；所述鍵盤模塊輸出端與計數(shù)器模塊連接；所述計數(shù)器模塊輸出端并列連接有二選一模塊及二、十進(jìn)制譯碼模塊；所述二、十進(jìn)制譯碼模塊與D/A轉(zhuǎn)換器連接；所述二選一模塊與7段譯碼器連接；所述7段譯碼器與段碼控制端連接。
[0018]優(yōu)選的，所述分頻器并列設(shè)置有兩個，一個為100萬分頻器，另一個為200萬分頻器；所述200萬分頻器與鍵盤模塊連接；所述100萬分頻器與計數(shù)器模塊連接。
[0019]優(yōu)選的，所述FPGA主控電路采用EP2C5T144芯片。
[0020]優(yōu)選的，所述顯示電路采用了共陰極數(shù)碼顯示管。
[0021]優(yōu)選的，所述D/A轉(zhuǎn)換電路采用D/AC0832芯片。
[0022]優(yōu)選的，所述電源模塊內(nèi)采用了 ISL6443電源芯片。
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0024]該系統(tǒng)包括FPGA主控電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、按鍵電路，運(yùn)算放大電路、電源模塊等，通過按鍵向FPGA輸入信號，F(xiàn)PGA得到“十位”和“個位”計數(shù)脈沖信號，通過計數(shù)器模塊計數(shù)，內(nèi)部計數(shù)器的信號一路送給外部顯示電路來顯示當(dāng)前的電壓值，另一路經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器輸出模擬量，再經(jīng)過運(yùn)算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電壓的變化而輸出不同的電壓，同時實現(xiàn)雙路輸出，輸出電壓范圍為O?9.9V，步進(jìn)為0.1V。基礎(chǔ)電源模塊為各部分電路供電。另FPGA器件內(nèi)部由分頻器、計數(shù)器模塊、2選I模塊等各功能模塊組成，能實現(xiàn)各功能模塊的關(guān)系和作用。50MHZ經(jīng)過100萬分頻器即得到50HZ的信號，再作為100進(jìn)制計數(shù)器模塊的工作時鐘，同時作為鍵盤的輸入信號；50MHZ經(jīng)過200萬分頻器即得到25HZ的信號作為鍵盤模塊的工作時鐘；鍵盤模塊對輸入的計數(shù)脈沖信號進(jìn)行消抖處理；100進(jìn)制可逆計數(shù)器模塊實現(xiàn)0-99的計數(shù)功能；2選I模塊實現(xiàn)選擇顯示數(shù)據(jù)的整數(shù)和小數(shù)的功能；7段譯碼器模塊實現(xiàn)把計數(shù)器的輸出二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管顯示的字符碼；二 -十進(jìn)制譯碼器模塊實現(xiàn)將計數(shù)器的輸出信號轉(zhuǎn)換為D/A所需要的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
[0025]原理:
[0026]本實用新型利用D/A轉(zhuǎn)換器的高分辨率和FPGA的自動檢測技術(shù)設(shè)計了開關(guān)電源，能方便輸入和選定預(yù)定電壓值，同時能實現(xiàn)雙路輸出，相比單路輸出而言，安全性更高，每路的輸出電流減小，過載保護(hù)更容易。所有功能由面板上的鍵盤實現(xiàn)，給電路實驗帶來極大的方便，提高了工作效率。
[0027]本電源的+5V、+12V及-12V由基礎(chǔ)電源模塊提供，+5V為FPGA工作電壓，也是D/A芯片的工作電壓，+12V及-12V為運(yùn)算放大器供電；通過“十位”按鍵或“個位”按鍵向FPGA輸入信號，F(xiàn)PGA得到計數(shù)脈沖信號，通過其內(nèi)部相關(guān)電路從而計數(shù)，內(nèi)部計數(shù)器的信號一路送給外部顯示電路來顯示當(dāng)前的電壓值，另一路分兩路分別送給兩個D/A轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字量按比例，轉(zhuǎn)換成模擬電壓，再經(jīng)過調(diào)整，從而輸出穩(wěn)定的直流電壓。
[0028]按鍵電路采用機(jī)械式鍵盤、兩組按鍵控制，實行雙路輸出。
[0029]顯示電路采用共陰極數(shù)碼管靜態(tài)顯示，這種顯示方法要求每一門都需要有一個8位輸出口控制，靜態(tài)顯示器的優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電一定的情況下顯示器的亮度高，控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時，F(xiàn)PGA才執(zhí)行一次顯示更新子程序，這樣大大節(jié)省了處理時間，提高了 FPGA的工作效率。
[0030]D/A轉(zhuǎn)換電路采用D/AC0832芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由8位輸入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換器組成。Vee是芯片電源電壓，電壓為12V，V 為參考電壓，大小為5V，R fb為反饋電阻引出端，此端可接運(yùn)算放大器輸出端，GND分