热讯：程控直流电源是怎么设计的？

最近这段时间总有小伙伴问小编程控直流电源的设计是什么，小编为此在网上搜寻了一些有关于程控直流电源的设计的知识送给大家，希望能解答各位小伙伴的疑惑。

(资料图片仅供参考)

LM317是一款输出可变电压的三端稳压块，通过调节控制端电压，而改变输出端的电压，LM317的控制端电压与输出端电压的基准电压约为1.25V. 只要给输出端-1.25-13.75V的电压值，我们就可以得到0-15V的输出电压。控制端电压我们可以通过单片机最小系统实现智能控制，将DA信号运算放大调整到-1.25-13.75V。

一：设计方案

以稳压芯片LM317为主要的恒定电压输出，通过MSP-430153系列单片机作为控制系统，完成信号的采样和数值的显示，以实现恒定电压输出的动态调整。该方案制作简单，成本较低，适合于初学者学习和制作。本设计分为：①整流；②稳压输出；③单片机最小系统；④集成运算放大；⑤过流保护电路；⑥系统供电网络。该方案原理方框图如图1所示。

①整流电路

采用桥式整流，充分地利用了电源，提高了电源的利用率，比起半波整流输出电压提高了一倍。如图2：

②LM317稳压输出

LM317在没有容性的负载情况下能够稳定输出，但在有容性的负载时容易发生自激。为了，抑制自激，在输出端加一个1uF的电解电容C29。但当输出端短路时放电电流可能会损坏稳压块，因此，在输入输出极接一个二极管D16即可。C47为消除控制电压的纹波大小，但同样，在短路时会，放电电流会通过LM317的调整管和基准放大管而损坏稳压块，故在控制端好输出端加一个保护二极管D19。如图3

③单片机最小系统

单片机最小系统为整个系统的核心，包括信号的采集，输入输出的空制等。

④集成运算放大器

集成运算放大器采用LM324,利用差动放大电路，将DA输出信号（0-2.5v）放大到-1.25-13.75V反馈给LM317的控制端，是其输出电压在0-15V的变化范围之内。如图4

⑤过流保护电路

过流保护电路分软件保护和硬件保护两部分，软件保护为辅助保护，硬件保护为主要保护.

软件保护通过程序控制，不断查询采样到的信号看是否超过设定的最大值，如果超了

由单片机执行相应的中断服务程序，将信号发送给驱动电路，断开整个回路.

硬件保护电路利用继电器的工作原理，当电流过大时，将采集到的信号（采集到的信号为200mV）经过放大到使三级管导通（0.7v）,驱动继电器工作。此时继电器的常闭触点断开，整个电路停止供电。但带来了一个问题就是，整个回路一但停止供电，那么继电器也就不在工作而自动复位，如果，电路还处于功率过大或者电路状态的话，那么，驱动电路又将驱动继电器工作而形成恶性循环，不断的断开-复位-断开，如果，长期这样将会损坏继电器达不到保护电路的目的。在这种情况，可以利用继电器的自锁功能来解决这一难题，要想继电器一直工作就必须给它持续供电，这样，我们就这好通过常开触点另外供电，一但电路电流过大，继电器工作常闭触点断开，整个回路断开，但常开触点闭合另外给继电器供电而实现继电器的自锁功能。已达到真正保护电路的效果（继电器复位需加一个复位开关执行手动复位）如图5

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