在这一数控直流稳压电源的主控模块设计中,52单片机的zui小系统将会作为主控模块的控制系统,在运行过程中主要负责整个系统的各个信号的采样、处理和分析,以及对各部分电路的调整控制。在运行时,52单片机通过向各个电路发出控制信号从而达到控制的作用,有利于整个电路的整体控制。系统中的52单片机zui小系统包括52单片机芯片、复位电路、石英晶振时钟电路。本次设计选取8.00M无源晶振介入XTAL1和XTAL2引脚,并联2个30uf陶瓷电容帮助起振。
在正负稳压供电的电源模块选择上,本方案选择的是L7805CV模块。该种类型的电源模块输入在7.5到24伏并且电流充足的情况下,就可以输出正5V的稳定直流电压,而且在电压降低以后仍然能够稳定的输出正5V的直流电压,使用起来非常方便,且工作稳定性好。除此之外,也可以选择L7905CV,该款模块与7805一样,输入在7.5到24伏并且电流充足的情况下,输出一个负5V的稳定直流电压。
直流电机驱动电路功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的直流电机驱动,只要用一 个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。
在使用了单相整流电路对整个电源的电路系统进行整流后,直流电被转变成为脉动直流电,但是其中仍包含有较多的交流成分。为了保证电源质量,我们需要进一步滤除其中的交流成分,保留直流成分,将脉动变化的直流电变为平滑的直流电称为滤波。在这里我们选择可调节三端正电压稳压器LM317,易于使用,只需要两个外部电阻设置输出电压。此外还使用内部限流、热关断和安全工作区补偿使之基本能防止烧断保险丝。
在使用LM317进行滤波处理时,稳压电源的输出电压可用下式计算,即V0=1.25*(1+R2/R1)。仅仅从这一公式来看,R1和R2电阻值可以随意设置,然而作为稳压电源的输出电压计算公式,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V0=1.25V-37V(高输出电压的317稳压块输出电压变化范围是V0=1.25V-45V),所以R2/R1的比值范围只能是0—28.6V。其次,317稳压块都有一个zui小稳定工作电流,zui小稳定工作电流一般为1.5mA。当输出电流大于其zui小稳定工作电流时,LM317稳压块就可以输出稳定的直流电压。因此在上图的原理运行基础上,我们需要在317的输出端和调节端加上一个稳压管,用做保护电路,以防止电路中的电容放电时的高压把LM317烧坏。