直流數控可調穩壓電源的設計

由于實(shí)際用到的最大電壓控制字為200，因此D／A轉換部分最大輸出電壓為：
D／A轉換輸出電壓Ui作為電源功放級的輸入電壓。功放級由IC3和VT1、VT2構成閉環(huán)推挽輸出電路。該電路屬于典型的電壓串聯(lián)負反饋電路。于是輸出電壓Uo與輸入電壓Ui的關(guān)系式為：

將Ui代入得：

當Ui=3．922 V，R2=10 kΩ，R3=9．1 kΩ，Uo=18 V，由式(4)可求得Rp1=10 kΩ。實(shí)取Rp1為47 kΩ的精密多圈電位器。當CPU輸入電壓控制字(11001000)2=(200)10時(shí)，Uimax=3．922 V，調節Rp1使Uo=18 V。
2．2．2 過(guò)流保護電路
圖3中VT7、VT8構成過(guò)流保護電路。正常工作時(shí)，VT7截止，VT7集電極電平為 -15 V，使VT8截止，輸出高電平，不觸發(fā)中斷。當輸出電流過(guò)大時(shí)，取樣電阻R16上的壓降大于0．75 V。調節Rp3,VT7的UBE大于0．6 V時(shí)，VT7導通，VT7的集電極電平升高，VT8導通，輸出低電平，觸發(fā)AT89C51中斷，執行中斷保護程序。
2．3 鍵盤(pán)與顯示模塊
圖4為電壓顯示與鍵盤(pán)電路。圖4中，當輸出電壓經(jīng)R13限流和R14取樣后送 TLC2453-1進(jìn)行A／D轉換。TLC2453-1為11通道、12位串行A／D轉換器，具有12位分辨率，轉換時(shí)間為10μs，有11個(gè)模擬輸入通道，3路內置自測試方式，采樣率為66 Kb／s，最大線(xiàn)性誤差為±1 LSB，同時(shí)帶有轉換結果輸出EOC，可單、雙極性輸出。通過(guò)其可編程的MSB和LSB前導可編程輸出數據長(cháng)度。TLC2453-1的時(shí)鐘頻率選用4．1 MHz，電源輸出電壓Uo的取樣信號從INO輸入，器件的I／O時(shí)鐘端、數據輸入端、轉換數據輸出端、片選端口分別與AT89C51單片機的P2．3、 P2．2 P2．1、P2．0相連。從單片機的P0端口輸出，以排阻驅動(dòng)后送字符型液晶顯示屏顯示。電路設計中AT89C51單片機選12 MHz的晶振頻率，P1．0～P1.3接調壓按鈕，其中兩個(gè)粗調步進(jìn)為±1 V，兩個(gè)細調步進(jìn)為±0．05 V。粗調鍵按一次電壓控制字增加／減小20，細調鍵按一次電壓控制字增加／減小1。4個(gè)按鍵有機結合可將輸出電壓調節為所需電壓。