專利名稱：一種開(kāi)關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電源，特別涉及一種程序控制輸出的開(kāi)關(guān)電源。
背景技術(shù)：
直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的設(shè)備之一，廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研、電子產(chǎn)品等 領(lǐng)域?，F(xiàn)有的電子直流穩(wěn)壓電源主要由變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓電路、短路、過(guò)載保護(hù)電路 等組成、它通過(guò)波段開(kāi)關(guān)、電位器預(yù)置所需的直流電壓值，用指針式電表指示預(yù)置直流電壓 值。因?yàn)椴ǘ伍_(kāi)關(guān)、電位器是磨損無(wú)件、所以壽命有限，易出故障，而且預(yù)置麻煩，精度低。指 針式電表讀數(shù)不直觀。這種電子直流穩(wěn)壓電源不能得到可編程的電壓輸出，不能滿足很多 特殊供電的需要，其穩(wěn)壓電源功能簡(jiǎn)單、可靠性低、于攏大、體積大、復(fù)雜度高，且不具備智 能功能。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種操作簡(jiǎn)單、可靠、性能穩(wěn)定、精度高且體積小、具備 智能化功能的開(kāi)關(guān)電源。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是這樣的一種開(kāi)關(guān)電源，包括電源模塊、穩(wěn)壓模 塊、電流輸出采樣電路、電壓輸出采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、4X4按鍵矩陣模 塊、MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)、數(shù)字電位器，所述電源模塊包括AC220V-DC35V、MC34063DC-DC, 所述AC220V-DC35V電源通過(guò)MC34063DC-DC提供系統(tǒng)所需的電壓至穩(wěn)壓模塊的輸入端，所 述穩(wěn)壓模塊的輸出連接于電流輸出采樣電路，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入連接于電流輸出采樣 電路及電壓輸出采樣電路，輸出連接于MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)及IXD顯示模塊，所述51單 片機(jī)最小系統(tǒng)輸入連接于4X4按鍵矩陣模塊，輸出連接于IXD顯示模塊及數(shù)字電位器、所述 數(shù)字電位器輸出連接于穩(wěn)壓模塊。進(jìn)一步所述穩(wěn)壓模塊以LM317可調(diào)節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器為核心，由單片機(jī)、D/A 轉(zhuǎn)換控制器、功率放大電路組成，所述單片機(jī)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換控制器輸出模似控制量，再經(jīng)線性 電路功率放大，輸出所需要的電壓或電流。進(jìn)一步所述數(shù)字電位器為MAXM51雙數(shù)字電位器。進(jìn)一步所述MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)輸入端連接一 )(5045E2PR0M芯片，所述 X5045E2PR0M片由上電復(fù)位、看門狗定時(shí)器、電源電壓監(jiān)控和塊鎖保護(hù)串行E2PROM存儲(chǔ)器組 成。通過(guò)采用前述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是該開(kāi)關(guān)電源以一穩(wěn)壓電源為 基礎(chǔ)，以MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)為控制核心，在控制軟件的支持下實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓輸出的數(shù)字 控制，通過(guò)對(duì)穩(wěn)壓電源輸出的電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣與給定數(shù)據(jù)比較，從而調(diào)整和控制穩(wěn)壓電 源的工作狀態(tài)及監(jiān)測(cè)輸出電流大小，使其穩(wěn)定在給定數(shù)值，其性能穩(wěn)定、精度高且體積小、 增加了電源系統(tǒng)智能化功能。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例系統(tǒng)原理圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例A/D轉(zhuǎn)換器外部擴(kuò)展原理框圖；[0014]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例單片機(jī)內(nèi)部程序流程圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例MC34063DC-DC產(chǎn)生5V工作電源電路圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。參考圖1、一種開(kāi)關(guān)電源，包括電源模塊、穩(wěn)壓模塊2、電流輸出采樣電路3、電壓 輸出采樣電路4、A/D轉(zhuǎn)換模塊5、IXD顯示模塊6、4X4按鍵矩陣模塊7，MCS51單片機(jī)最 小系統(tǒng)8、數(shù)字電位器9，)(5045E2PR0M芯片10，所述電源模塊包括AC220V-DC35V電源1、 MC34063DC-DC芯片2、所述AC220V-DC35電源1通過(guò)MC34063DC-DC芯片2提供系統(tǒng)所需 的5V工作電壓至穩(wěn)壓模塊2的輸入端，所述穩(wěn)壓模塊2的輸出連接于電流輸出采樣電路 4，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊5輸入連接于電流輸出采樣電路3及電壓采樣電路4，采集電壓和電 流后，至MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)8，及IXD顯示模塊，顯示采集到的數(shù)據(jù)，如圖2、圖3所示， MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)8，采集電壓和電流后，根據(jù)比較器輸出的信號(hào)來(lái)判斷采集通道0信 號(hào)，還是采集通道1信號(hào)，當(dāng)輸出電壓高于25V時(shí)，比較器輸出0信號(hào)(對(duì)應(yīng)1通道)，反之 輸出1信號(hào)(對(duì)應(yīng)0通道)，所述MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)8輸入連接于4X4按鍵矩陣模塊及 X5045E2PR0M芯片10，所述X5045E2PR0M芯片10，由上電復(fù)位、看門狗定時(shí)器、電源電壓監(jiān)控 和塊鎖保護(hù)串行E2PROM存儲(chǔ)器組成，所述MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)8輸出連接于IXD顯示模 塊6及數(shù)字電位器7、所述數(shù)字電位器7輸出連接于穩(wěn)壓模塊2，所述電位器為MAXM51雙 數(shù)字電位器，每個(gè)電位器具有256個(gè)步階，所述穩(wěn)壓模塊以LM317可調(diào)節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器 為核心部分由單片機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換控制器、功率放大電路組成，所述單片機(jī)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換控制器 輸出模似控制量，再經(jīng)線性電路功率放大，輸出所需要的電壓或電流，LM317可調(diào)節(jié)3端正 電壓穩(wěn)壓器在輸出電壓范圍1. 2伏到37伏時(shí)能夠提供超過(guò)1. 5安的電流，此穩(wěn)壓器非常易 于使用，由于LM317穩(wěn)壓模塊本身具有基準(zhǔn)電壓，并可以通過(guò)改變電阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)， 故采用數(shù)字電位器7來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述)(5045E2PR0M芯片10，將上電復(fù)位、看門狗定時(shí)器、電源電壓監(jiān)控和塊鎖保 護(hù)串行E2PROM存儲(chǔ)器集為一體，簡(jiǎn)化了應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，減少印刷板的占用面積，提高可靠 性。當(dāng)器件通電并超過(guò)Vtkip時(shí)，X5045內(nèi)部的復(fù)位電路將會(huì)提供一個(gè)約為200MS的復(fù)位脈 沖，讓微處理器能夠正常復(fù)位；工作過(guò)程中，X5045檢測(cè)VCC端的電壓下降，并且在VCC電壓 跌落到VTRIP以下時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖，這個(gè)復(fù)位脈沖一直有效，直到VCC降到IV以下， 如果VCC在降落到VTRI P后上升，則在VCC超過(guò)VTRIP后延時(shí)約200MS，復(fù)位信號(hào)消失，使 得微處理器可以繼續(xù)工作；看門狗定時(shí)器電路監(jiān)測(cè)WDI的輸入來(lái)判斷微處理器是否工作正 常，在設(shè)定的定時(shí)時(shí)間以內(nèi)微處理器必須在WDI引腳上產(chǎn)生一個(gè)由高到低的電平的變化， 否則)(5045將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)。在)(5045內(nèi)部的一個(gè)控制寄存器中有2位可編程位決定 了定時(shí)周期的長(zhǎng)短，微處理器可以通過(guò)指令來(lái)改變這兩個(gè)位從而改變看門狗定時(shí)時(shí)間的長(zhǎng) 短。如圖4所示，MC34063是一種單片雙極型線性集成電路，專用于直流_直流變換 器控制部分，片內(nèi)包含有帶溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)源、一個(gè)占空比控制振蕩器和大電流輸出開(kāi)關(guān)。 MC34063具有以下特點(diǎn)1、能在3-40V的輸入電壓下工作；2、帶有短路電流限制功能；3、低 靜態(tài)工作電流；4、輸出電壓可調(diào)；5、工作頻率從100HZ到100KHZ。根據(jù)公式Vout= (1+R11/ R14)X1.25V，選擇Rll = 3K，R14 = 1K。計(jì)算得到的輸出電壓Vout = 5V。為了能夠提供較大的工作電流，本實(shí)用新型還采用了三極管擴(kuò)流電路。 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人 員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明中描述的只是說(shuō)明本 實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化 和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍 由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種開(kāi)關(guān)電源，其特征在于包括電源模塊、穩(wěn)壓模塊、電流輸出采樣電路、電壓輸 出采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、4X4按鍵矩陣模塊、MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)、數(shù) 字電位器，所述電源模塊包括AC220V-DC35V、MC34063DC-DC,所述AC220V-DC35V電源通過(guò) MC34063DC-DC提供系統(tǒng)所需的電壓至穩(wěn)壓模塊的輸入端，所述穩(wěn)壓模塊的輸出連接于電流 輸出采樣電路，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入連接于電流輸出采樣電路及電壓輸出采樣電路，輸 出連接于MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)及IXD顯示模塊，所述MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)輸入連接于 4X4按鍵矩陣模塊，輸出連接于IXD顯示模塊及數(shù)字電位器、所述數(shù)字電位器輸出連接于穩(wěn) 壓模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)電源，其特征在于所述穩(wěn)壓模塊以LM317可調(diào)節(jié)3 端正電壓穩(wěn)壓器為核心，由單片機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換控制器、功率放大電路組成，所述單片機(jī)經(jīng)D/A 轉(zhuǎn)換控制器輸出模似控制量，再經(jīng)線性電路功率放大，輸出所需要的電壓或電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)電源，其特征在于所述數(shù)字電位器為MAXM51雙 數(shù)字電位器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)電源，其特征在于所述MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)輸 入端連接一 )(5045E2PR0M芯片，所述)(5045E2PR0M片由上電復(fù)位、看門狗定時(shí)器、電源電壓監(jiān) 控和塊鎖保護(hù)串行E2PR0M存儲(chǔ)器組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子直流電源，提供一種可靠性高、性能穩(wěn)定、精度高且體積小的開(kāi)關(guān)電源，包括電源模塊、穩(wěn)壓模塊、電流輸出采樣電路、電壓輸出采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、4X4按鍵矩陣模塊、MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)、數(shù)字電位器，所述電源模塊包括AC220V-DC35V、MC34063DC-DC，所述AC220V-DC35V電源通過(guò)MC34063DC-DC提供系統(tǒng)所需的電壓至穩(wěn)壓模塊的輸入端，所述穩(wěn)壓模塊的輸出連接于電流輸出采樣電路，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入連接于電流輸出采樣電路及電壓輸出采樣電路，輸出連接于MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng)及LCD顯示模塊，所述51單片機(jī)最小系統(tǒng)輸入連接于4X4按鍵矩陣模塊，輸出連接于LCD顯示模塊及數(shù)字電位器、所述數(shù)字電位器輸出連接于穩(wěn)壓模塊。
文檔編號(hào)H02M3/157GK201839204SQ20102054443
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者傅清河 申請(qǐng)人:傅清河