国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

高效數(shù)控恒流電源設(shè)計(jì)

2018-05-14 09:06覃智廣陳洪容串俊剛
絲路視野 2018年22期

覃智廣 陳洪容 串俊剛

【摘要】本系統(tǒng)采用精密低功耗儀表運(yùn)放INA118和DC-DC變換器及低功耗單片機(jī)MSP430F149結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了數(shù)控恒流電源的設(shè)計(jì),其輸出電流變化范圍在200mA~2000mA,電壓輸出值小于10V,輸出噪聲紋波電流小于等于30mA,整機(jī)效率達(dá)到70%以上。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控恒流電源;MSP430F149;DC/DC變換電路

一、系統(tǒng)總體方案

該高效數(shù)控恒流電源由電源電路、整流濾波電路、DC/DC轉(zhuǎn)換電路、采樣電路、放大電路、負(fù)載電路、鍵盤、液晶顯示、單片機(jī)控制電路等組成。其系統(tǒng)框圖如圖1示。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(一)主控芯片

本系統(tǒng)中采用了超低功耗單片機(jī)MSP430做主控芯片,其集成度高、體積小、功能強(qiáng)大、可靠性高、兼容性好、性價(jià)比高,并且具有較高的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算能力,系統(tǒng)最高時(shí)鐘頻率為8MHz,一個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期,運(yùn)算速度快。內(nèi)部集成12位A/D,指令精簡(jiǎn),代碼轉(zhuǎn)換效率高,有利于提高電源系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率。

(二)整流濾波電路

電源整流濾波電路由電源變壓器電路、整流電路、濾波電路組成。電源變壓器將交流電網(wǎng)220V的電壓降壓變?yōu)?V,然后通過整流電路將交流電壓變?yōu)橹绷麟妷海詈笸ㄟ^濾波電路得到平滑的直流電壓。

(三)DC/DC變換電路

本設(shè)計(jì)由TPS5450及外圍電路構(gòu)成DC/DC變換電路。開關(guān)電源芯片TPS5450要求的輸入電壓范圍很大,為5.5V~36V,工作電壓范圍在500KHz。并且能夠在-40攝氏度到-125攝氏度溫度范圍內(nèi)正常工作。芯片的4腳VSENSE的電壓值(相對(duì)于6腳GND)能夠穩(wěn)定在1.221V,因而可以為整個(gè)系統(tǒng)提供精確的電壓參考信號(hào)。

(四)采樣電路的設(shè)計(jì)

由低噪聲高精度滿量程運(yùn)放INA118芯片與精密低功耗儀表放大器TLC2202組成。它的內(nèi)部集成了輸入保護(hù)電路,其增益可由外部可調(diào)增益電阻Rg進(jìn)行調(diào)節(jié)。它具有精度高,功耗低,共模抑制比高和工作頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)。INA118由三個(gè)運(yùn)算放大器組成差分放大結(jié)構(gòu),INA118獨(dú)特的電流反饋結(jié)構(gòu)使得它在較高的增益下也能保持很寬的頻帶寬度。因?yàn)椴蓸有盘?hào)要輸入單片機(jī)MSP430,其內(nèi)部采樣基準(zhǔn)電壓為2.5V,因此要將輸入的采樣電壓限制在2.5V之下,考慮到安全裕量,故將輸入電壓限制在2V以下。當(dāng)輸入電壓為36V時(shí),采樣電壓為12/(12+200)×36=2.01,符合要求。

(五)MSP430內(nèi)部A/D與外部D/A轉(zhuǎn)換電路

MSP430F149的內(nèi)部有12位的AD,共16個(gè)轉(zhuǎn)換通道,4種轉(zhuǎn)換模式,只要對(duì)相關(guān)的寄存器進(jìn)行初始化操作就能完成A/D的轉(zhuǎn)換。這樣能有效地利用單片機(jī)的內(nèi)部資源,所有轉(zhuǎn)換任務(wù)能在低功耗模式下進(jìn)行,同時(shí)又降低了功耗。本設(shè)計(jì)用到P6.2和P6.3兩個(gè)端口。

D/A轉(zhuǎn)換電路采用8位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC5571,P1.1作時(shí)鐘控制,P1.0作數(shù)據(jù)輸入控制。當(dāng)選擇內(nèi)部參考源的時(shí)候,內(nèi)部參考源電壓既能給A/D轉(zhuǎn)換芯片供電,又能給DAC5571供電,這樣更節(jié)約資源。

(六)鍵盤控制電路的設(shè)計(jì)

由于本設(shè)計(jì)需用按鍵設(shè)置電流的步進(jìn)控制和電流值,按鍵數(shù)量比較少,只有4個(gè)按鍵,故采用獨(dú)立式按鍵接線方式。K1是控制電壓值加,K2是控制電壓值減,其中步進(jìn)電流為10mA,鍵盤K3、K4設(shè)置電流分別為200mA、1500mA、2000mA。

(七)液晶顯示的設(shè)計(jì)

液晶顯示(12864)漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊,可顯示漢字及圖形,內(nèi)置8192個(gè)中文漢字(16×16點(diǎn)陣)、128個(gè)字符(8×16點(diǎn)陣)及64X256點(diǎn)陣顯示RAM(GDRAM),可顯示內(nèi)容:128列×64行。其可視面積大,畫面效果好,抗干擾能力強(qiáng),調(diào)用方便簡(jiǎn)單,而且可以節(jié)省軟件中斷資源。

三、結(jié)語

根據(jù)系統(tǒng)要求,制作出硬件實(shí)物,編寫單片機(jī)程序,經(jīng)過實(shí)際調(diào)試測(cè)試,作品的輸出負(fù)載調(diào)整率和輸出紋波都已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),電源的輸出總效率與理論分析的結(jié)果基本吻合,達(dá)到設(shè)計(jì)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]沈建華,楊艷琴.MSP43系列16位超低功耗單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2014.

[2]趙亮,侯國(guó)銳.單片機(jī)C語言編程與實(shí)例[M].北京:人民郵電出版社,2004.

作者簡(jiǎn)介:覃智廣(1978.04—),男,壯族,四川宜賓人,碩士,宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電教研室,講師,研究方向:機(jī)電一體化、自動(dòng)控制方向的教學(xué)科研;陳洪容(1975.05—),女,漢族,四川宜賓人,碩士,宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電教研室,講師,研究方向:機(jī)電一體化方向的教學(xué)科研;串俊剛(1986.08—),男,漢族,四川宜賓人,碩士,宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電教研室,講師,研究方向:機(jī)電一體化、自動(dòng)控制方向的教學(xué)科研。

清徐县| 宣汉县| 东兴市| 岚皋县| 四川省| 盖州市| 桑日县| 长海县| 浠水县| 宁南县| 米易县| 于田县| 晴隆县| 全椒县| 迁安市| 通河县| 虎林市| 新昌县| 泰兴市| 秦皇岛市| 东海县| 凌源市| 香河县| 甘洛县| 河北省| 株洲县| 高碑店市| 安福县| 丰宁| 富阳市| 绿春县| 五河县| 合作市| 白山市| 霍邱县| 缙云县| 登封市| 鄱阳县| 景谷| 朝阳县| 天等县|