采用NEC upd78F0547單片機(jī)為主控制器,通過鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電流,并可由液晶顯示器顯示輸出的電壓、電流值。主電路采用運(yùn)放LM324和達(dá)林頓管組成調(diào)節(jié)電路,電路設(shè)計(jì)合理,編程正確。除了完成題目要求外,電路設(shè)計(jì)了步進(jìn)設(shè)置功能,可設(shè)置不同的恒流和穩(wěn)壓值。恒流、恒壓充電電路:這部分電路是整個(gè)電路的核心部分,主要由D/A轉(zhuǎn)換電路,恒流、恒壓調(diào)整電路,檢測電路組成??刂齐娐份斔蛠淼臄?shù)字信號(hào)由D/A轉(zhuǎn)換電路IC205轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)作為基準(zhǔn)電壓,然后送到電壓比較器IC201的正輸入端。輸出端取樣電阻上取得取樣電壓信號(hào)送到電壓比較器IC201的負(fù)輸入端,與基準(zhǔn)電壓比較,比較結(jié)果由IC201的輸出端反饋到T202,控制T202的導(dǎo)通狀態(tài)。由D201、 D202、R201、T203組成一個(gè)恒流源A,恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的導(dǎo)通狀態(tài)影響著對(duì)恒流源A的吸收電流,從而改變恒流源A對(duì)調(diào)整管T201基極的驅(qū)動(dòng)電流,穩(wěn)定調(diào)整管T201的輸出值。為減小輸出紋波,調(diào)整管T201使用達(dá)林頓三極管。調(diào)整管T201基極電流由一恒流源提供,進(jìn)一步減小電源電壓波動(dòng)對(duì)調(diào)整管T201帶來的影響。電路采用懸浮驅(qū)動(dòng)。電位器W103以及單片機(jī)(內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)換)組成電壓檢測電路。W103將輸出電壓的取樣信號(hào)送單片機(jī)內(nèi)部的A/D電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)由單片機(jī)處理,并由LCD顯示器顯示測量值。取樣電阻R202、IC202以及單片機(jī)(內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)換)組成電流檢測電路。取樣電阻R202上的取樣信號(hào)送 IC202處理、送單片機(jī)內(nèi)部的A/D電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)由單片機(jī)處理,并由LCD顯示器顯示測量值。
圖2.1 恒流、恒壓充電電路原理圖
圖2.2 D/A轉(zhuǎn)換電路原理圖
控制電路:控制電路主要由NEC upd78F0547單片機(jī)及外圍電路、鍵盤電路等組成。單片機(jī)接收檢測電路傳輸來的信號(hào),經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后將電壓和電流值顯示到液晶上。該電路能夠通過按鍵設(shè)定電源的輸出電壓值和電流值,通過控制D/A芯片的設(shè)定值實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓值和電流值。并根據(jù)檢測實(shí)際輸出的電流(壓)值與設(shè)定值比較后,調(diào)整D /A芯片的設(shè)定值 ,使得電源的輸出穩(wěn)定、可靠。
圖2.3 CPU電路原理圖
圖2.4 鍵盤電路原理圖顯示電路:
采用4行8列的漢字液晶屏顯示實(shí)際的設(shè)定電流值、設(shè)定電壓值、實(shí)際輸出的電流值、實(shí)際輸出電壓值。電壓分辨率0.1V。電流分辨率1mA。液晶屏能夠在設(shè)定時(shí)顯示設(shè)定的電壓和電流值。
圖2.5 LCD顯示電路原理圖電源電路:
具有2組輸出直流輸出,一組為主輸出DC18V,作為充電電路的能源輸入;另一組輸出±DC 12V和DC 5V,給本電源中控制電路、恒流(壓)調(diào)整電路、顯示電路等部分提供工作電源。
圖2.6 電源電路原理圖恒流輸出時(shí),在100mA(慢充)和200mA(快充)可設(shè)置的基礎(chǔ)上,增加了電流值從100MA---200MA可調(diào)功能,步進(jìn)為20 mA??稍O(shè)置多種恒壓輸出狀態(tài),恒壓輸出值為:10V,9V,12V。以直流電源為核心,NEC upd78F0547單片機(jī)為主控制器,通過鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電流,并可由液晶顯示器顯示輸出的電壓、電流值。由單片機(jī)程控設(shè)定數(shù)字信號(hào),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流(壓)。可穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流充電狀態(tài),并在恒流輸出時(shí)可設(shè)置電流100mA慢充和200mA快充,電壓(流)波動(dòng)和紋波電壓(流)小,并具有過熱保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能。