基于arm的二次直流電源參數(shù)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)小論文正稿(編輯修改稿)
2025-07-16 13:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 反相比例接法，其目的是把待測信號(hào)衰減到所需要的范圍內(nèi)。U4A和U5A配合光耦HCNR200構(gòu)成線性光耦，其目的是對信號(hào)進(jìn)行幅值1:1的電氣隔離。最后將運(yùn)放U5A的輸出信號(hào)送給A/D采集器。對+27V電壓調(diào)理時(shí)，只需要改變R1與R4的比值為1:9即可。對+5V的電壓信號(hào)調(diào)理，需將圖2中的運(yùn)放U1A和U2A去掉并把線性光耦中R8與R9的阻值選取為165K和330K即可實(shí)現(xiàn)電壓+5V電壓衰減。圖3 ﹣5V電壓信號(hào)調(diào)理電路原理圖圖3中，對5V電壓信號(hào)進(jìn)行降壓和反相，實(shí)現(xiàn)了5V到+。+:1的隔離后，傳送給AD采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。對15V的電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理時(shí)，只需將圖3中電阻R22和R23的阻值分別取為20K和100K即可[8]。電流檢測模塊采用多個(gè)電流傳感器測量。該電路由兩部分構(gòu)成，電流傳感器芯片ACS712和線性光耦HCNR200。ACS712是Allegro公司推出的一種線性電流傳感器，該器件內(nèi)置有精確的低偏置的線性霍爾傳感器電路，能輸出與檢測的交流或直流電流成比例的電壓。其輸出電壓與輸入電流關(guān)系：V =。圖4是電流檢測電路圖。圖4 電流檢測電路原理圖對二次直流電源的輸入電流和4路輸出電流進(jìn)行檢測時(shí)，均使用圖4電流檢測電路。在對二次直流電源負(fù)載穩(wěn)定度進(jìn)行測試時(shí)，需對電源負(fù)載進(jìn)行程控調(diào)調(diào)整；對電壓穩(wěn)定度測試時(shí)，需對二次電源的輸入電壓進(jìn)行程控調(diào)整。因此本設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)電子負(fù)載電路。電子負(fù)載是一種能以可控或程控方式吸收電能的裝置，起到可變電流吸收器、可變電源電阻器或分路電壓調(diào)節(jié)器作用，當(dāng)它吸收可變電流時(shí)將維持某一固定電壓。主要工作于恒壓、恒流、和恒阻3種工作模式，廣泛應(yīng)用于交直流電源測試。本系統(tǒng)所涉及的電子負(fù)載主要工作在恒壓和恒流模式。1)恒壓模式圖5電子負(fù)載工作在恒壓模式下電路原理圖圖5中 D/A輸出的控制信號(hào)通過光耦隔離送給U1A的V，同時(shí)運(yùn)放U1A的輸出信號(hào)使得場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，Q1導(dǎo)通之后，使V+與V趨近于相等，從而使Q1兩端電壓達(dá)到恒定。2）恒流模式圖6中，D/A輸出的控制信號(hào)通過線性光耦進(jìn)行隔離和放大后，控制U1A的V+，同時(shí)U1A的輸出信號(hào)使得Q1導(dǎo)通。然后，V與V+趨近于相等，使得流過R6的電流為特定的電流。圖6 輸入為正電壓的電子負(fù)載恒流模式電路原理圖 對二次直流電源輸出5V電壓的電子負(fù)載的恒流模式只需將電源5V電壓接在圖7中IRF530功率管的柵極即可。對二次直流電源輸出5V及15V電壓的電子負(fù)載的恒流模式只需將圖6中Q1換成型號(hào)為IRF9543的功率管即可。 D/A轉(zhuǎn)換電路本系統(tǒng)需要5路D/A轉(zhuǎn)換器對電子負(fù)載進(jìn)行控制，而本系統(tǒng)選取LPC2138微處理器內(nèi)部只有1路的D/A轉(zhuǎn)換器。因此系統(tǒng)外擴(kuò)一個(gè)D/A芯片TLC5628，該芯片是8路10位串行輸入的D/A轉(zhuǎn)換器，具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?，單個(gè)+5V電源供電，低功耗，工作溫度范圍40~+85攝氏度。圖7 D/A轉(zhuǎn)換電路如圖7所示，該芯片各引腳功能為：DACA~DACF為8路輸出模擬信號(hào)引腳、CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)引腳、DATA為數(shù)字信號(hào)輸入端，其作用：一方面是確定8路模擬信號(hào)的那一路為輸出端。另一方面是確定該路信號(hào)輸出的幅值大小、REF為參考電壓引腳、LOAD為轉(zhuǎn)換使能引腳、LDAC為轉(zhuǎn)換狀態(tài)引腳，通過該引腳的電平狀態(tài)來判定DA轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。 紋波檢測電路紋波檢測電路的主要作用是檢測紋波的有效值。該電路主要包括四部分，電容C程控運(yùn)算放大器PGA206P、紋波有效值檢測芯片AD536AJD和線性光耦[2]。C2
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