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《具有漏電保護的直流穩(wěn)壓電源設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第21卷 第6期Vol.21?。危飼常短m州工業(yè)學院學報2014年12月JournalofLanzhouInstituteofTechnologyDec.2014文章編號:1009-2269(2014)06-0021-06倡具有漏電保護的直流穩(wěn)壓電源設計吳年祥1,陳小林2(1.中國地質(zhì)大學機電學院,湖北 武漢?。矗常埃埃罚矗唬玻不諊揽萍悸殬I(yè)學院機電工程系,安徽 六安?。玻常罚埃保保┱涸O計了一種基于STC89C52RC單片機的直流穩(wěn)壓電源及漏電保護系統(tǒng).采用RLC分立元器件組成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路對電壓變化進行自動調(diào)整,使輸出直流電壓穩(wěn)定,高側測量
2、電流并聯(lián)監(jiān)視器INA138采集電源電流信號,利用16位AD7705模數(shù)轉換器將電流信號轉換成數(shù)字信號,通過12864液晶屏上實時顯示測量出的電壓、電流、功率.實驗表明該漏電保護直流穩(wěn)壓電源輸出電壓為5±0.02V,輸出額定電流為1A,電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率都小于1%,系統(tǒng)誤差較小,能夠滿足直流穩(wěn)壓電源及電網(wǎng)漏電保護的各項性能指標要求.關鍵詞:漏電保護;模數(shù)轉換器;單片機;液晶顯示器中圖分類號:TM44 文獻標志碼:A 第21卷 第6期Vol.21?。危飼常短m州工業(yè)學院學報2014年12月JournalofLanzhouIn
3、stituteofTechnologyDec.20140 引言隨著現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展,我國經(jīng)濟建設和人民生活水平的不斷提高,電子產(chǎn)品都應具有直流穩(wěn)壓電源.因此,設計出一款穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源及漏電保護已經(jīng)成為所有電子產(chǎn)品設計師迫在眉睫的任務.目前,在一些行業(yè)中,電子產(chǎn)品失電征象非常嚴峻,電能耗損、浪費現(xiàn)象尤為嚴重.直流的電能浪費,一方面影響國家能源緊缺,同時企業(yè)經(jīng)濟效益蒙受很大損失;另一方面電池的浪費,直接對環(huán)境的污染.該直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置的研制與開發(fā)能夠全面有效地抑制直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)定性與漏電現(xiàn)象,對小電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性進一步提塊等組成,
4、如圖1所示.圖1 系統(tǒng)原理框圖1.1 串聯(lián)穩(wěn)壓模塊分立元器件串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路,由基準電壓電路,濾波電路,調(diào)整管,比較放大電路、采樣電路等組成的近似閉環(huán),系統(tǒng)使輸出電壓自動穩(wěn)定在5[1] 第21卷 第6期Vol.21?。危飼常短m州工業(yè)學院學報2014年12月JournalofLanzhouInstituteofTechnologyDec.2014高,從而對電子產(chǎn)品的壽命以及對人安全的保護具±0.01V范圍內(nèi),輸出一個電壓差,為后級電源 第21卷 第6期Vol.21?。危飼常短m州工業(yè)學院學報2014年12月JournalofLanzhouInst
5、ituteofTechnologyDec.2014有十分重要的意義.1 系統(tǒng)方案設計本系統(tǒng)主要由串聯(lián)穩(wěn)壓模塊、電流監(jiān)測模塊、模數(shù)轉換模塊、主控器模塊、漏電保護模塊、顯示模的漏電保護提供了一個好環(huán)境.1.2 電流監(jiān)測模塊采用美國TI司推出的電流監(jiān)測芯片INAl38與被測電流支路的某一電阻并聯(lián),將被測電流流經(jīng)電阻產(chǎn)生的電壓降轉化成電流輸出,具有較強的共 第21卷 第6期Vol.21?。危飼常短m州工業(yè)學院學報2014年12月JournalofLanzhouInstituteofTechnologyDec.2014倡收稿日期:2014-09-19基金項目
6、:安徽省省級質(zhì)量工程特色專業(yè)(20101685);電工電子省級示范實驗實訓中心(20101687);安徽國防科技職業(yè)學院院級骨干教師科研項目作者簡介:吳年祥(1984-),男,安徽安慶人,實驗師,碩士.·22· 蘭州工業(yè)學院學報 第21卷·22· 蘭州工業(yè)學院學報 第21卷模抑制能力.1.3 模數(shù)轉換模塊采?。餐ǖ廊罘帜M輸入、16位AD7705的A/D轉換器,使用5V電源供電,便于低頻測量.利用Σ-Δ轉換技術實現(xiàn)十六位無誤代碼性能,三線數(shù)字接口,
7、可以通過串行輸入接口由軟件配置芯片的增益值、輸入信號極性和數(shù)據(jù)更新速率,具備自行校準和系統(tǒng)校準功能,能夠消除器件自身和系統(tǒng)的增益以及偏移誤差,適用于開發(fā)智能系統(tǒng)、微控[2]制器系統(tǒng).1.4 系統(tǒng)主控制模塊以STC89C52RC單片機為核心,無需擴展相關的接口電路,實現(xiàn)整個電源系統(tǒng)的控制.此微控制器技術目前較為成熟,內(nèi)部資源充足,硬件電路設計經(jīng)濟簡單,系統(tǒng)設計當中盡可能的使用軟件代替硬件以節(jié)約成本,提高系統(tǒng)的可靠性.1.5 顯示模塊顯示模塊采用LCD12864中文字符庫液晶顯示屏,該顯示器具備低功耗、輕薄短小、可視范圍大,平面直角顯示分辨率高且不閃
8、爍等優(yōu)勢.該液晶顯示屏實現(xiàn)良好的人機界面,讓直流穩(wěn)壓電源的電流、電壓、功率一望而知.2 電路與程序設計2.1 串聯(lián)型穩(wěn)壓電