基于一种数字可调级步进式稳压电源的设计

基于一种数字可调级步进式稳压电源的设计

本数字可调级步进式稳压电源将数字技术作为源电源电路控制部分，以脉冲信号作同步可持续调谐，具有稳定控制和连续选择性能。其组织结构由数控电路、D／A数模转换电路、可调稳压电路以及供电电路组成。技术指标为：输出直流电源调节范围为5～20 V，波纹小于10；稳压系数小于0.2；输出电流为500 mA，数字可调级稳压电源方块如图1所示。

1 数字可调级稳压电路的设计

可选用IN4001型整流二极管，选用容量为1 000 μF，耐压50 V的滤波电容可滤除高频干扰、改善动态性能，并联电容选用0.01～0.1 μF高频瓷片电容。

集成稳压器可选用CW7805型三端稳压器，其最大输出电流可达1.5 A，能够满足设计指标要求。稳压调整控制端接有两级运算放大器，形成调整端与输出端的电压步进增减关系，由电路得知：

2 数字可调级D／A数模转换电路的设计

数字可调级D／A数模转换电路主要是将数字控制电路发出的数字信号转换成vwin 电压信号，实现电压步进控制，其电路采用4位DAC权电阻网络，其输入信号是由数字控制端的数码输出信号接入，设输入信号的高、低电平分别为VH=5 V，VL=0 V，由电路得知：

3 数字可调级电路的设计

数字可调级电路是数字可调级稳压电源的控制电路，它利用数字电路的快捷传输脉冲作用，最终控制输出电压的取值，其电路采用74LS193双时钟4位二进制同步可逆计数器，在同步脉冲CP+和CP-的作用下，计数器做增／减数字输出，以调节控制D／A数模转换电路转换。脉冲电路由双稳态集成电路74LS123构成，有双触发键控制正负脉冲，每当按一次按钮时，脉冲电路便会输出一个0.1 s的单脉冲以控制计数器的脉冲CP+和CP-的输入端，产生数字信号，如图2所示。

4 各电路供电电源的设计

在电路中，运算放大器和数字电路都需要有单独的供电电源，运算放大器所需要的电源电压为±15 V，可选用三端集成稳压器CW7815和CW7915；数字电路所需电源为5 V，可选用三端集成稳压器CW7805，三部稳压器均由变压、整流电路同时供电，滤波电容选用容量为470μF，耐压50 V的电解电容，并联电容选用0.033μF高频瓷片电容，电路的设计如图3所示。

5 结 语

本设计在此框架内可根据用电气需要适度放宽变压范围，在电路整体安装时应尽量减少占有空间、紧凑结合、缩小体积结构。在用电器使用时，首先应确定电源部分正常再接人电路中使用。在一般电源出现故障后若是初级电路问题可能会导致稳压输出增高，致使用电器损坏。所以，保护使用好电源是保证用电器长久使用的重要方面。本电源在实验中各技术指标均能达到良好状态。