可控制数据传输电压、电流的可编程电源

出处:fjhcpu时间:2011-07-11

  在自动控制电路中,常用到可编程电源,这里介绍—种具有较强通用性的可编程电源。本电源可以根据控制数据转换输出电压、电流的大小或者实现恒流、恒压的自动转换,另外在恒压输出时可以设置限压值。该电路还具有如下特点:
  1.可以从0V起调,宽电压、宽电流大范围输出;
  2.线性度优良;
  3.电路简单,性能良好。本电源为桥式相控硅开关稳压器与串联稳压器构成的组合电源。市电由变压器降压及隔离后,由桥堆进行全波整流,再由晶闸管进行预调整,即由V-I转换电路根据串联稳压调整管的压降去控制移相触发电路,通过改变晶闸管的导通角,使调整管压降保持基本不变,串联调整管及两个比较放大器构成稳流/稳压电源。当自动转换电路接通电压比较器时,电路工作于稳压状态;当接通电流比较放大器时,电路工作于稳流状态。电源的输出待特性如图2-77所示,从图中可以看出,当负载RL由无穷大减小,电路输出设定的电压V0时,输出电流I0增大,此时电路工作于稳压状态,当RL小于Rs时,此时电路输出电流I0将可能大于Is,电路将自动转换为稳流工作状态,可见,本电路很容易实现限压及限流功能。

电源输出特性曲线


  具体电路如图2-78所示。VD1 ~VD5及IC1、IC2、IC5构成整机辅助电源,VT1 - VT5构成移相触发电路,VT1、VT2产生同步脉冲,VT4、VT5构成压控单结晶振荡器,VT3起缓冲作用, 移相触发电路与晶闸管VS1构成预调整电路,使调整管VT6的c-e极间电压保持不变,工作原理如下:当输出电压改变或某些因索使VT6的c-e极间电压改变,比如下降时,则R9下降电平〈相对于辅助电源地〉下降,使VT5的Ic增大,电容C11充电速度加快,使VT4提前导通,于是VS1导通角度大,使VT6的集电极电位升高,此反馈过程使VT6的Vce保持不变。调整C11、R7、R9可以改变VT6的Vce电压,但不会超过15V。 R10、C12构成反馈环路滤波。
  串联调整电路由VT6~VT8、IC3、IC4及外围元件构成,VT6、VT7构成复合管,作调整管用; VT8,VD9及VT8构成稳压、稳流自动转换电路。当IC3输出电压大于IC4输出电压时,VD8导通,因而电路处于稳流状态,反之处于稳压状态。IC3及外围元件构成电流比较放大电路,其取样比较电路为桥式电路。I0升高时,VRi8上升,IC3的输出电压上升,这样通过VT8使输出电流减小,调整R16与R17之比,可很方便地以较大的控制电压控制较小的取样压降,IC4及外围元件构成电压比较放大电路,其取样比较电路亦为桥式电路,V0上升时,VR23也上升,IC4的输出电压上升,通过VT8倒相使输出电压下降,同样改变R23与R24之比可以很方便地改变IC4的输出电压。
  稳压与稳流的自动转换电路由VT8及VD8、VD9构成,其工作原理如下:当Vi和Vv给定时,设定的输出电流值I=Vi×R16/R17*R18,输出电压值为Vs=Vv×R24/R23。实际工作时,电路只能工作于何种状态由负载而定,开始时若I0〈Is,V0〈Vs时,VT8截止,输出将增大,若I0 〈Is而V0达到Vs时,IC4的输出电压上升使VD9导通,并使VT8工作于线性状态,IC3输出为负电平因而使截止,这样电路工作于稳压状态。若负载电阻减小,I0上升使IC3输出电压上升,当IC3输出电压大于IC4输出电压时,VD8导通、VD9截止,电路将自动转换工作于稳流状态。因此,本电路的输出特性如图2-75所示。即输出电压值V0《Vs,输出电流值I0〈Is。
  基准源部分采用典型的D/A转换接口,D/A转换集成块采用DAC0832,改变Vbef值可以改变输出的控制电压值。
  电路参数要求:串联稳压部分及基准源部分电阻均采用金属膜电阻。若输出电流较大时,应采用达林顿管。VS1要求Im〉3~4Iom,反向耐压要大于3Vom。桥堆要求Icm》2Iom。
  本电路有很强的通用性,在制作印制板用的程控电源时,需电流大到10A,电压髙到90V,且要求稳流、稳压自动转换并对应设置限压、限流值,均可采用本电路,只要把主电路及取样比较元件值作相应改变,就可取得良好的效果。本电源可从零伏起调,线性相当优良。

可编程电源电路图



  
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