CN105549473A - 高精密度数字电源 - Google Patents

高精密度数字电源 Download PDF

Info

Publication number
CN105549473A
CN105549473A CN201510987051.2A CN201510987051A CN105549473A CN 105549473 A CN105549473 A CN 105549473A CN 201510987051 A CN201510987051 A CN 201510987051A CN 105549473 A CN105549473 A CN 105549473A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
power supply
converter
displaying
voltage stabilizing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510987051.2A
Other languages
English (en)
Inventor
黄东梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Mimi Rice Industry Technology Co Ltd
Original Assignee
Harbin Mimi Rice Industry Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Mimi Rice Industry Technology Co Ltd filed Critical Harbin Mimi Rice Industry Technology Co Ltd
Priority to CN201510987051.2A priority Critical patent/CN105549473A/zh
Publication of CN105549473A publication Critical patent/CN105549473A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25254—DSP digital signal processor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

<b>本发明公开了一种能够输入数据调节并且有显示的实用型高精度数字电源。本发明的高精密度数字电源系统主要包括：行列式键盘电路，D/A转换器电路输出稳压电路，复位电路和晶振电路，显示电路四部分，D/A转换器稳压电路与键盘输入的数字信号电路连接，再与显示电路连接。其特征是：D/A转换部分通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，将数字数据转换为模拟电压电平，输出与基准输入相同的极性，电路的逻辑接口有TTL和CMOS逻辑电平两种方式。本发明实现了数字信号的输入转变为稳定电压输出及相应显示，通过编程控制D/A转换器的信号转换。并通过显示器进行显示，通过稳压电路保持电压稳定输出。</b>

Description

高精密度数字电源
技术领域
本发明涉及一种数字电源，特别涉及一种采用8051单片作为控制核心的高精度数字电源。
背景技术
随着工业和科学技术的发展，各种仪器对电能质量的要求越来越高。包括市电在内的原始电能可能满足不了拥护的要求，必须经过处理才能用，特别是在精密仪器要求的稳定低电压上，一般电源不能满足仪器工作的稳定需要。电力电子技术在这种处理中起到了重要的作用。传统的开关电源控制多为模拟控制或与数字相结合的控制系统，其缺点为：
１.控制电路的元器件比较多，体积庞大，结构复杂；
２.灵活性不够，硬件电路一旦设计完成，控制策略就不能改变；
３.调试比较麻烦，由于元器件特性的差异，致使电源一致性差，且模拟器件的工作点漂移，会导致系统参数的漂移，从而给调试带来不便。
因此，传统的控制方案在许多场合已经不适应新的要求。随着高速.廉价的数字信号处理器的问世，于是便出现了数字电源，其优点有：
１.数字化更容易实现数字芯片的处理和控制，避免模拟信号传递的畸变.失真，减少杂散信号的干扰；
２.便于系统调试，尝试各种不同的控制方法；
３.如果将网络通讯和电源软件调试技术结合，可实现远程遥感.遥测.遥调。
随着数字信号处理技术的成熟和普遍，新一代的数字信号处理器采用哈佛结构。流水线操作，即程序.数据存储器彼此互相独立，在每一时钟周期内完成取地址。译码.读数据以及执行命令等多个操作从而减少指令执行周期。另外，由于其特有的寄存器结构，功能强大的寻址方式，灵活的指令系统及其强大的浮点运算能力，从而提高了运算能力，而且在处理器上更容易实现高级语言。使数字信号处理中的一些理论和算法可以实时实现。数字控制由于其控制理论与实施手段的不断完善，且因为其具有高度集成化控制电路。精确的控制精度，以及稳定的工作性能，已经成为电子学的一个重要研究方向，而且数字控制也是最终实现电源模块化.集成化.数字化.绿色化的有效手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够输入数据调节并且有显示的实用型高精度数字电源。
本发明的高精密度数字电源系统主要包括：一种高精密度数字电源系统，由行列式键盘电路、D/A转换器电路输出稳压电路、复位电路、晶振电路、显示电路组成；其特征是：行列式键盘电路连接D/A转换器电路输出稳压电路，D/A转换器电路与显示电路连接，D/A转换器电路与显示电路之间设有复位电路和晶振电路。
转换部分通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，将数字数据转换为模拟电压电平，输出与基准输入相同的极性。
电路的逻辑接口有TTL和CMOS逻辑电平两种方式。
本发明实现了数字信号的输入转变为稳定电压输出及相应显示，通过编程控制D/A转换器的信号转换。并通过显示器进行显示，通过稳压电路保持电压稳定输出。
转换部分采用TLC5615，其通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，把10位数字数据转换为模拟电压电平。上电时，内部电路把DAC寄存器复位为0。其输出具有与基准输入相同的极性，表达式为V 0 =2*REF*CODE/1024。
（1）数据输入：由于DAC是12位寄存器，所以在10位数据字中必须写入数值为零的两个低于LSB(D0)的位（次最低有效位）。
（2）D/A输出：输出缓冲器具有满电源电压满幅度输出，它带有短电路保护并能驱动有100pF负载电容的2千欧负载。
（3）外部基准：基准电压输入经过缓冲，这使得DAC输入电阻与代码无关。因此，REFIN输入电阻为10千欧，REFIN输入电容的典型值为5pF，他们与输入代码无关。基准电压决定DAC的满度输出。
（4）逻辑接口：逻辑输入端可使用TTL或CMOS逻辑电平。但使用满电源电压幅度，CMOS逻辑可以得到最小的功耗。当使用TTL逻辑电平时，功率需求增加约两倍。
（5）串行时钟和更新速率为最大串行时钟速率近似为14MHz。
本发明的软件流程为：
（1）开始对系统共进行初始化；
（2）等待中断并调用显示程序；
（3）通过中断入口扫描键盘；
（4）将键盘号输入到寄存器；
（5）调用D/A转换程序；
（6）送数据，调用显示程序；
（7）动态显示。
附图说明
图1为D/A转换器输出电路原理图。
图2为本发明的软件系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
实施例1
结合图1，图1为D/A转换器输出电路原理图。本发明的高精密度数字电源系统主要包括：行列式键盘电路，D/A转换器电路输出稳压电路，复位电路和晶振电路，显示电路五部分。本发明实现了数字信号的输入转变为稳定电压输出及相应显示，通过编程控制D/A转换器的信号转换。并通过显示器进行显示，通过稳压电路保持电压稳定输出。
转换部分采用TLC5615，其通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，把10位数字数据转换为模拟电压电平。上电时，内部电路把DAC寄存器复位为0。其输出具有与基准输入相同的极性，表达式为V0=2*REF*CODE/1024。
（1）数据输入：由于DAC是12位寄存器，所以在10位数据字中必须写入数值为零的两个低于LSB(D0)的位（次最低有效位）。
（2）D/A输出：输出缓冲器具有满电源电压满幅度输出，它带有短电路保护并能驱动有100pF负载电容的2千欧负载。
（3）外部基准：基准电压输入经过缓冲，这使得DAC输入电阻与代码无关。因此，REFIN输入电阻为10千欧，REFIN输入电容的典型值为5pF，他们与输入代码无关。基准电压决定DAC的满度输出。
（4）逻辑接口：逻辑输入端可使用TTL或CMOS逻辑电平。但使用满电源电压幅度，CMOS逻辑可以得到最小的功耗。当使用TTL逻辑电平时，功率需求增加约两倍。
（5）串行时钟和更新速率为最大串行时钟速率近似为14MHz。
实施例2
结合图2，图2为本发明的软件系统流程图。本发明的软件流程为：
（1）开始对系统共进行初始化；
（2）等待中断并调用显示程序；
（3）通过中断入口扫描键盘；
（4）将键盘号输入到寄存器；
（5）调用D/A转换程序；
（6）送数据，调用显示程序；
（7）动态显示。
实施例3
一种高精密度数字电源系统，由行列式键盘电路、D/A转换器电路输出稳压电路、复位电路、晶振电路、显示电路组成；其特征是：行列式键盘电路连接D/A转换器电路输出稳压电路，D/A转换器电路与显示电路连接，D/A转换器电路与显示电路之间设有复位电路和晶振电路。
转换部分通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，将数字数据转换为模拟电压电平，输出与基准输入相同的极性。
电路的逻辑接口有TTL和CMOS逻辑电平两种方式。

Claims (3)

1.一种高精密度数字电源系统，由行列式键盘电路、D/A转换器电路输出稳压电路、复位电路、晶振电路、显示电路组成；其特征是：行列式键盘电路连接D/A转换器电路输出稳压电路，D/A转换器电路与显示电路连接，D/A转换器电路与显示电路之间设有复位电路和晶振电路。
2.根据权利要求1所述的高精密度数字电源，其特征是：D/A转换部分通过固定增益为2的运放缓冲电阻串网络，将数字数据转换为模拟电压电平，输出与基准输入相同的极性。
3.根据权利要求1所述的高精密度数字电源，其特征是：电路的逻辑接口有TTL和CMOS逻辑电平两种方式。
CN201510987051.2A 2015-12-27 2015-12-27 高精密度数字电源 Pending CN105549473A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510987051.2A CN105549473A (zh) 2015-12-27 2015-12-27 高精密度数字电源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510987051.2A CN105549473A (zh) 2015-12-27 2015-12-27 高精密度数字电源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105549473A true CN105549473A (zh) 2016-05-04

Family

ID=55828721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510987051.2A Pending CN105549473A (zh) 2015-12-27 2015-12-27 高精密度数字电源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105549473A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060232461A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Felder Matthew D Successive approximation analog-to-digital converter with current steered digital-to-analog converter
CN1851601A (zh) * 2006-05-12 2006-10-25 渤海船舶重工有限责任公司 多路数控恒流源
CN203350754U (zh) * 2013-04-11 2013-12-18 航天科工惯性技术有限公司 一种程控电流源
CN203608183U (zh) * 2013-10-18 2014-05-21 中国人民解放军海军航空工程学院 一种双路高速模/数转换模块
CN204270071U (zh) * 2014-12-05 2015-04-15 常州信息职业技术学院 一种基于cpld的任意波信号发生器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060232461A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Felder Matthew D Successive approximation analog-to-digital converter with current steered digital-to-analog converter
CN1851601A (zh) * 2006-05-12 2006-10-25 渤海船舶重工有限责任公司 多路数控恒流源
CN203350754U (zh) * 2013-04-11 2013-12-18 航天科工惯性技术有限公司 一种程控电流源
CN203608183U (zh) * 2013-10-18 2014-05-21 中国人民解放军海军航空工程学院 一种双路高速模/数转换模块
CN204270071U (zh) * 2014-12-05 2015-04-15 常州信息职业技术学院 一种基于cpld的任意波信号发生器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11105851B2 (en) Combined analog architecture and functionality in a mixed-signal array
CN103368576B (zh) 一种数字控制数模转换器满偏输出电流的方法
CN112152606A (zh) 接口电路及电子装置
CN202231703U (zh) 一种数模转换输出电压的自校准电路
CN101964660A (zh) 一种自校正模拟量输出电路
CN109586696B (zh) 用于动态比较器的失调电压校正电路
CN101109638B (zh) 具有调零功能的光纤陀螺模拟量角速度输出电路
CN105549473A (zh) 高精密度数字电源
CN105759658A (zh) 高精密度数字电源
CN215934835U (zh) 一种16位串行输入低功耗数模转换器
CN109855661A (zh) 一种增量式编码器信号处理方法和系统
CN104316756A (zh) 一种数字电压表
CN100451905C (zh) 可编程温湿度控制器
Carandang et al. Development of a low power 8-bit successive approximation register ADC in 90nm process technology for biomedical application
CN104300981A (zh) 高速、高精度图像信号模数转换电路
CN202583932U (zh) 数控直流稳压电源
CN102545907A (zh) 数模转换器
CN203632687U (zh) 用于通信加密的切换电路
CN204190728U (zh) 感光电压比较电路
CN107808575A (zh) 一种信号处理及显示系统
Wang et al. Design of the high-precision signal generator based on ARM
CN208079048U (zh) 环境光传感器积分型电荷平衡式模数转换器
CN100390704C (zh) 利用模拟/数字转换概念节省电路脚位的电子电路结构
CN205883251U (zh) 光纤偏振模色散补偿装置控制系统
CN205066737U (zh) 一种高精度角度位置测量\指示仪

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160504