电力工程师职称  水利施工  浙江大学学报  茶叶  江苏行政学院学报  甘肃行政学院学报

400-680-0558
中国月期刊咨询网15年专注论文发表服务,200000作者放心选择,诚信品牌、值得信赖!

电力工程师论文基于LM2576稳压器的数字电流源设计

发布时间:2014-05-08 14:20所属分类:电力论文浏览:1加入收藏 查看PDF文件后下载PDF文件

随着电子技术的飞速发展,电源在生产、研发和生活中应用的越来越广泛,数字电源由于其效率高、稳定性高、体积

  随着电子技术的飞速发展,电源在生产、研发和生活中应用的越来越广泛,数字电源由于其效率高、稳定性高、体积小、使用方便性及高精度,逐步替代了线性电源。数字电流源作为数字电源中的一部分,应用也越来越广泛,但由于数字电流源设计复杂、元器件多等原因,不利于数字电流源的快速设计和应用。本文基于LM2576稳压器为基础,实现输出最高电压分为5V和15V两档,最大输出电流3A,通过按键可对输出电流进行步进调节,步进值为100mA。

  摘要:随着电子技术的发展,对于数字电流源的应用也越来越广泛,目前数字电流源设计较复杂,元器件多。文章以LM2576稳压器为基础,基于STC12C5A60S单片机控制,使用D/A进行电流设定,实现了一种无须进行复杂设计的小型、低成本和高度集成的数字电流源设计方案。

  关键词:电力工程师论文,数字电流源,电流设定,单片机

  1设计总体方案

  图1系统框图

  本设计总体方案如图1所示,主要包括:AC/DC转换电路、LM2576稳压器电路、电流采样、电压采样、输出电流控制、电压切换电路、A/D电路、D/A电路、看门狗电路、液晶显示、STC12C5A60S单片机电路和键盘等部分。

  AC/DC部分采用UC3842反激电源设计,由于LM2576输出功率管的最大饱和电压降为2V,所以设计AC/DC输出电压19V。

  电压采样和电流采样电路分别对输出电压和电流进行采样,通过A/D转换电路将电压和电流转换为数字信号传输给单片机,单片机会将采集到的电压和电流显示在液晶上。

  单片机通过D/A将需要设定的数字电流信号转换为电流设定值,电流设定值与电流采样值输入到输出电流控制电路,输出电流控制电路控制LM2576输出需要的输出电流。

  为了减少单片机与D/A和A/D电路的使用端口,本设计采用同时SPI通信接口的D/A芯片DAC8552和A/D芯片ADS1118。

  为保证整体电路的可靠性,加入看门狗电路,单片机需要时刻对看门狗电路进行操作,当单片机死机或程序跑飞时,看门狗电路对单片机进行复位操作。

  键盘电路上设有电流设定+按键、电流设定-按键、电压切换按键、启动按键和停止按键,当按动电流设定+按键时,电流设定会按照100mA数值步进增加,当按动电流设定-按键时,电流设定会按照100mA数值步进减。

  2LM2576稳压器电路

  图2LM2576ADJ稳压器电路图

  LM2576稳压器内部包含52kHz振荡器、1.23V基准稳压器、热关断电路、电流限制电路、开关管、放大器、比较器及内部稳定电路,利用该器件只需要极少的外围器件便可以构成高效稳压电路。

  LM2576稳压器电路图如2所示,LM2576的1脚为正电源输入,2脚为开关输出端,3脚为地,4脚为电压反馈端,5脚为待机控制端。

  三极管Q1的控制信号start连接至单片机,当start信号为低时,Q1关断,LM2576的5脚为高电平,LM2576处于待机状态当start信号为高时,LM2576工作。

  三极管Q2、继电器K1、电位器RP1、R6和R8构成电压切换控制电路。三极管Q2的控制信号V_switch连接至单片机,当V_switch为低时,Q2断开,继电器K1断开,此时LM2576最高输出电压为VOUT=1.23×(1+R8/R6)≈15V;当V_switch为高时,K1闭合,调节电位器RP1,时输出达到5V,从而实现输出最高电压5V和15V切换。

  电阻RS1为输出电流采样电阻,阻值为50mΩ,电阻R4、R5、R9、R10和运放U2A构成差分放大器,放大比例为20,当输出最大电流为3A时,运放U2A输出电压为3V,为提高电流采样精度,此处运放最好选用高精度运放;I_set为电流设定值,该信号为单片机输出数字信号经过D/A转化得出,电流设定值3V对应最大输出电流3A;R7、C2、C3和运放U2B构成PID调节器,运放U2A和U2B及相关器件组成了输出电流控制电路,电流设定值和电流反馈值比较,得出控制信号,经过二极管输出到LM2576的反馈引脚4,当输出电流大于设定电流时,运放U2A输出大于设定值,U2B输出增加,LM2576的反馈电压升高,LM2576内部调节电路调节输出电压降低,输出电流降低,从而调节输出电流达到设定值。

  3结束语

  本设计充分利用了LM2576的内部资源,并将其进行了扩展应用。根据LM2576技术文件,计算工作参数,通过试验验证该设计可靠,达到设计目的,输出电压5V和15V可切换,输出最大电流达到3A,电流设定精度达到1%,具有过流保护功能。

  参考文献

  [1]王明顺.基于LM2576的高可靠MCU电源设计[J].国外电子元器件,2004(11):12-14.

  [2]LM2576/LM2576HVSeriesSIMPLESWITCHER3AStep-DownVoltageRegulator.NationalSemiconductor.2004.

  [3]赵珂,李佳,刘映秋.基于LM2576_ADJ数控开关电源的设计[J].电源技术应用,2008(11):11-12

转载请注明来自:http://www.ruxinjixie.com/dianlilw/36972.html

上一篇:电力论文范文介电测井相关数值计算研究
下一篇:电力论文发表油田宽带数据网的优化思路浅析

yobo体育官网-yobo体育app-官方下载