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1、数控直流电源制作一、系统组成与原理概述本文所设计的数控直流电源与传统稳压电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其输出电压大小采用数字显示，原理方框组成图见图。它共由六部分组成。输出电压的大小调节通过“”、“”两键操作，控制可逆计数器分别作加、减计数，可逆计数器的二进制数字输出分两路运行：一路用于驱动数显电路，指示电源输出电压的大小值；另一路进入转换电路，转换器将数字量按比例转换成模拟电压，然后经过射极跟随器控制调整输出级输出所需的稳定电压。为了实现上述几部分电路的正常工作，需另制和的稳压直流电源及一组未经稳压的的直流电压。二、具体实现电路根据以上数控直流电源的方框图，采用集成电路设计了输
2、出电压为的数控电源，详细电路原理如图所示。 电路简介两按钮开关作为电压调整键与可逆计数器的加计数和减计数输入端相连，可逆计数器采用两片四位十进制同步加减计数集成块级联而成，把第一块的进位和借位输出端分别接到下一组的加计数端和减计数端。两级计数器总计数范围从至（即）。数显译码驱动采用两块集成块，为四线七段译码器驱动器，内部输出带上拉电阻，它把从计数器传送来的二十进制的码转换成十进制码，并驱动数码管显示数码。 数模转换电路采用两块集成块，它是一个位数模转换器，这里只使用高位数字量输入端。由于不包含运算放大器，所以需要外接一个运算放大器相配，才构成完整的，低位输出模拟量经的分流器分流后与高位输出模拟
3、量相加后送入运放，运放将其转换成与数字端输入的数值成正比的模拟输出电压，运放采用具有调零端的低噪声高速率优质运放。 调整输出级采用运放作射极跟随器，使调整管的输出电压精确地与转换器输出电压保持一致。调整管采用大功率达林顿管，确保电路的输出电流值达到设计要求。数控电源各部分工作所需的和稳压电源由固定集成稳压器、和提供，调整管所需输入电压经简单整流、滤波即可得到，但要求能提供的电流。 电路调试调节步骤如下：）输入数字，短接、，调运放调零电位器，用数字万用表检测，使输出电压）输入数字，调整、，使输出电压达到预定的满量程值。 主要技术指标本文所设计数控直流电源的电压输出范围为，步进值为，输出纹波电压不
4、大于，输出电流为。三、改进措施本电源输出电压大小尚受限制，在需要较高输出电压时，在不改变调节精度（即步进值）的前提下，只要增加计数器的级联数和相应转换器的个数，扩大数显指示范围，配合选用高电压输出运放，就能轻易地满足要求。当需要正负对称输出电压时，只要另增一组电源，对转换器及调整输出电路稍作改动即可达到目的。市场上有许多可调的整流电源，可输出 3-12V 的电压。但这类电源大多工艺粗糙，存在许多问题。我们这次将制作一个性能比较好的可调直流稳压电源，相信能满足你的大部分需求。本制作需要的元件都可以在电子商店买到，主要元件清单如下：编号 名称 型号 数量LM317 外型图D1-D5 二极管 1N4
5、007 5T1 变压器 3W 9V 1C1 电解电容 25V 470F 1C2 瓷片电容 0.1F 1C3 电解电容 16V 100F 1IC 三端稳压集成电路 LM317T 1R1 电阻 470 1R2 电阻 150 1PR1 可调电阻 200 1保险管 0.5A 1电路工作原理：220V 的交流电从插头经保险管送到变压器的初级线圈，并从次级线圈感应出经约9V 的交流电压送到 4 个二极管。二极管在电路中的符号有短线的一端称为它的负极（或阴极），有三角前进标志的一端称为它的正极（或阳极）。的基本作用是只允许电流从它的正极流向它的负极（即只能按三角标示的方向流动），而不允许从负极流向正极。我们
6、知道，交流电的特点是方向和电压大小一直随时间变化，用通俗的话说，它的正负极是不固定的。但是对照图来看，不管从变压器中出来的两根线中那根电压高，电流都能而且只能由 D3 或 D4 流入右边的电路，由 D1 或 D2 流回去。这样，从右边的电路来看，正极永远都是 D3 和 D4 连接的那一端，负极永远是 D1 和 D2 连接的那一端。这便是二极管整流的原理。二极管把把交流电方向变化的问题解决了，但是它的电压大小还在变化。而电容器有可以存储电能的特性，正好可以用来解决这个问题。在电压较高时向电容器中充电，电压较低时便由电容器向电路供电。这个过程叫作滤波。图中的 C1 便是用来完成这个工作的。经过 C
7、1 滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路 LM317T 的 Vin 端(3 脚) 。LM317T 是一种这样的器件：由 Vin 端给它提供工作电压以后，它便可以保持其+Vout 端(2 脚)比其 ADJ 端(1 脚) 的电压高 1.25V。因此，我们只需要用极小的电流来调整 ADJ 端的电压，便可在+Vout 端得到比较大的电流输出，并且电压比 ADJ 端高出恒定的 1.25V。我们还可以通过调整 PR1 的抽头位置来改变输出电压，反正LM317T 会保证接入 ADJ 端和 +Vout 端的那部分电阻上的电压为 1.25V！所以，可以想到：当抽头向上滑动时，输出电压将会升高！ 图中 C
8、2 的作用是对 LM317T 1 脚的电压进行小小的滤波，以提高输出电压的质量。图中 D5 的作用是当有意外情况使得 LM317T 的 3 脚电压比 2 脚电压还低的时候防止从 C3 上有电流倒灌入 LM317T 引起其损坏。元件选择：大部分元件的选择都有弹性。IC 选用 LM317T 或与其功能相同的其它型号（如KA317 等，可向售货员咨询）。变压器可以选择一般常见的 9-12V 的小型变压器，二极管选 1N4001-1N4007 均可。C1 选择耐压大于 16V、容量 470-2200F 的电解电容均可。值得注意的是 C2 的容量表示法：前两位数表示容量的两位有效数字，第三位表示倍率。如
9、果第三位数字为 N，则它的容量为前两位数字乘以 10 的 N 次方，单位为 PF。如 C2 的容量为 10104=100000PF=0.1F。C2 选用普通的磁片电容即可。C3 的选择类似于 C1。电阻选用 1/8W 的小型电阻。现在的小电阻一般用色环来标示其阻值，如果你还不会识别这种表示法，请看这篇文章-色环电阻的识别。制作过程：电路并不复杂，只要按照原理图去装配，一般不会有什么问题。装配时要注意的是二极管的极性，拿 1N400X 系列的二极管来说，标有白色色环的一端是它的负极。还有电解电容的极性，新买来的电解电容，它的两个引脚是不一样长的。较长的一端是它的正极，也可以从柱体上的印刷标志来区
10、分，一般在负极对应的一则标有“-”号。装配时，可以制作一块小的线路板，也可以直接用元件搭接。LM317 因工作电流较小，可以不加散热片。装好后再检查一遍，无误后接通电源。这时用万用表测量 C1 两端，应有 11V 左右的电压，再测 C3 两端，应有 2-7V 的电压。再调节 PR1，C3 两端的电压应该能够改变，调到你所需要的电压即可。输出端可以接一根十字插头线，以便与随身听等用电器相连。扩展应用：LM317 的输出电压可以从 1.25V 连续调节到 37V。其输出电压可以由下式算出：输出电压=1.25 （1+ADJ 端到地的电阻/ADJ 端到+Vout 端的电阻）。如果你需要其它的电压值，即
11、可自选改变有关电阻的阻值来得到。值得注意的是，LM317T 有一个最小负载电流的问题，即只有负载电流超过某一值时，它才能起到稳压的作用。这个电流随器件的生产厂家不同在 3-8mA 不等。这个可以通过在负载端接一个合适的电阻来解决。317 制作电源LM317 作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。317 系列稳压块的型号很多：例如 LM317HVH、W317L 等。电子爱好者经常用 317 稳压块制作输出电压可变的稳压电源。稳压电源的输出电压可用下式计算，Vo1.25（1R2/R1）。仅仅从公式本身看，R1、R2 的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压
12、计算公式，R1 和 R2 的阻值是不能随意设定的。首先 317 稳压块的输出电压变化范围是 Vo1.25V37V（高输出电压的317 稳压块如 LM317HVA、LM317HVK 等，其输出电压变化范围是 Vo1.25V45V），所以 R2/R1 的比值范围只能是 028.6。其次是 317 稳压块都有一个最小稳定工作电流，有的资料称为最小输出电流，也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为 1.5mA。由于 317 稳压块的生产厂家不同、型号不同，其最小稳定工作电流也不相同，但一般不大于 5mA。当 317 稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时，317 稳压块就不能正常工作。
13、当 317 稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时，317 稳压块就可以输出稳定的直流电压。如果用 317 稳压块制作稳压电源时（如图所示），没有注意 317 稳压块的最小稳定工作电流，那么你制作的稳压电源可能会出现下述不正常现象：稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。1.要解决 317 稳压块最小稳定工作电流的问题，可以通过设定 R1 和 R2 阻值的大小，而使 317 稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流，从而保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。此时，只要保证 Vo/（R1R2）1.5mA，就可以保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。上式中的 1.5mA为
14、 317 稳压块的最小稳定工作电流。当然，只要能保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作，Vo/（R1R2）的值也可以设定为大于 1.5mA 的任意值。 2.经计算可知 R1 的最大取值为 R10.83K。又因为 R2/R1 的最大值为28.6。所以 R2 的最大取值为 R223.74K。在使用 317 稳压块的输出电压计算公式计算其输出电压时，必须保证 R10.83K，R223.74K 两个不等式同时成立，才能保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。 3.当然在 317 稳压块的输出端并联泄流电阻 R（如图所示），也可以为317 稳压块提供最小稳定工作电流。但是，由于并联的泄流电阻不能
15、随输出电压的变化而变化，如果要保证 317 稳压块在输出电压为 1.25V 时，其输出电流大于其最小稳定工作电流，则在 317 稳压块的输出电压为 37V 时，流过泄流电阻的电流就太大了，这样不仅浪费了电能，而且增加了 317 稳压块的负担，不是一种妥当的办法。丙酮气体检测仪的研究与设计: (22)STC12C5412AD 单片机接口电路的设计 气体检测仪 来源： 东海仪表更新：2009-3-17 9:38:28【字体：大 小】 STC12C5412AD 是双列插式超小封装直窄体单片机。功能齐全体积小，非常适用于小型仪器仪表。按照其接口应用，分为 7 个模块。STC12C5412AD 单片机接口电路图，如图 3-1
