新型智能直流稳压电源设计分享之驱动电路

在昨天的智能型直流稳压电源设计分享中，我们为大家分享了这一基于51单片机的智能电源设计原理，以及这一直流稳压电源设计过程中的方案选择步骤。在已经确定了其主电路系统的设计思路后，今天我们将会为大家全面介绍这一新型智能直流稳压电源设计方案中的驱动电路部分，下面就让我们一起来看看吧。

在我们所设计的这种基于51单片机的直流稳压电源设计方案中，其数模转换部分，主要采用通用芯片DAC0832来完成。这一通用芯片DAC0832的原理框图如下图图1所示。DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。8位输入寄存器用于存放主机送来的数字量，使输入数字量得到缓冲和锁存，由加以控制。8位DAC寄存器用于存放待转换的数字量，由加以控制。8位D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流，由与门、非与门组成的输入控制电路来控制2个寄存器的选通或锁存状态。

图1 DAC0832原理框图

在这一通用芯片DAC0832的实际应用过程中，当WR2和XFER同时有效时，8位DAC寄存器端为高电平1，此时DAC寄存器的输出端Q跟随输入端D也就是输入寄存器Q端的电平变化。相反的，当端为低电平0时，则第一级8位输入寄存器Q端的状态将会锁存到第二级8位DAC寄存器中，以便第三级8位DAC转换器进行D/A转换。

通常在中小功率的开关电源设计过程中，工程师们为了进一步简化接口电路，往往会使第二级8位DAC寄存器的输入端到输出端直通，只有第一级8位输入寄存器置成可选通、可锁存的单缓冲输入方式。而当面对特殊情况时，也可以采用双缓冲输入方式，即把两个寄存器都分别接成受控方式。DAC单极性输出方式如图2所示。

图2 DAC单极性输出电路

整流滤波、初步稳压电路设计

在这一基于51单片机的直流稳压电源设计方案中，整流电路所使用的基本器件是二极管，主要利用二极管的单向导电性即可把交流电转换成脉动的直流电。所设计的桥式整流电路如下图图3所示。

图3 整流滤波电路

在本方案中，通过对滤波电路的合理设置，可以有效降低输出电压的脉动成分，从而得到较为平滑的直流电源，常有的滤波电路有电容滤波、RC（LC）∏型的滤波形式。我们所设计的滤波电路如上图图3所示。所设计的固定三端稳压器稳压电路如下图图4所示，可以看到，在三端稳压电路的输入与公共端之间、输出端与公共端之间分别接了0.33uf、0.1uf的电容,可以防止自激振荡。

图4 三端稳压电路

AT89C51主控电路设计

在这一智能型直流稳压电源设计方案中，单片机AT89C51是整个电源系统的控制核心，其主要功能是通过控制数摸转换来实现对稳压电源的调节，并且控制显示电路。本方案中，主控电路部分的设计如下图图5所示。我们所设计的这一主控电路中包括AT89C51工作的基本电路：复位电路和晶振电路，还有两个按键：+SW键和-SW键，这两个按键用于控制输出电压的增加与减小。

图5 AT89C51主控电路

DAC数模转换电路设计

在本方案中，DAC模块是整个智能直流稳压电源系统的纽带，它连接着控制部分与稳压部分，我们所设计的这一数模转换电路如下图图6所示。

图6 数模转换电路

从图6中可以看到，我们所设计的这一数模转换电路采用的是DAC0832单极性输出方式，输出Vo=-B*Vref/256，其中B的值为D0~D7组成的8位二进制，取值范围为0~255。参数Vref是参考电压，该电压有电阻R2和可变电阻R3分压所得，通过调节可变电阻可以改变参考电压Vref。

稳压电路设计

在本方案中，我们所设计的直流稳压电源的稳压电路系统，其结构如下图图7所示。可以看到，在这一稳压电路中，电阻R7和R8组成取样电路，对输出电压进行取样，运放TL082构成比较电路，对采样电压与数模转换输出的电压进行比较以控制调整电路，三极管Q1和Q2构成调整电路，调整电路通过改变三极管的管压降来调整输出电压。

图7 稳压电路

显示电路设计

在本方案中，我们所设计的显示电路由于只显示输出的电压，所以显示器件采用数码管。显示电路的设计如下图图8所示。

图8 数码管显示电路

以上就是本文所分享的智能型直流稳压电源设计方案中的驱动电路部分，希望通过本文的分享，能够对各位工程师们的研发和设计工作有所帮助。