V2=[(R6+51/2)/(R5+R6+51)]* VOUT
=[(340+25.5)/(500+340+51)]* VOUT
=0.294VOUT
因为 V1=V2
VOUT=V1/0.294=3.4V1
所以 VOUT=3.4V1=3.4*8.79V=29.9V
2.5.2输出电压显示电路
为了实现输出电压的实时监控,使用ICL7107搭接的数字电压表对其输出电压采样测量,并输出显示,用户可以从显示器上看见两个电压值:其一为单片机设置的电压值,即期望值,其二为输出电压的实测值。正常工作时两者相差很小。一旦出现异常情况,用户可以看到期望值不符,从而采取相应的措施。
输出电压测量/显示电路如图
第三章 系统的软件设计
软件要实现的功能是:键盘对单片机输入数据,单片机对获得的数据进行处理,送到10位数模转换器(MAX504),再送到数字电压表,实现数字量对电压的控制。
图3.1单片机模块方框图
3.1主控程序
主控程序首先进行系统初始化,然后读入预置电压值,输出相应的电压控制字,等待键盘输入。根据键盘的不同输入,用散转方式转入相应的应用程序,执行后,若用户又输入“清除显示”,则输出电压控制字0,返回初始状态,等待下一次按键。框图如图3.2所示。
图3.2 主程序流程图 图3.3中断服务程序流程图
3.2中断程序
过流保护由中断实现,在中断服务程序中进行各项报警和保护操作,中断服务程序框图如图3.3所示。
键盘中断程序中将一标志置“1”,表示有键键入,并将键盘码读入赋给一个变量。在主程序和哥哥应用程序中读取此标志和变量值,作为进行各项操作的依据,读后将标志清零。
3.3键盘显示程序
图3.4键中断流程图 图3.5 显示流程图
第四章电路扩展
4.1抑制纹波
本题对纹波要求非常高,对于本系统,造成纹波的主要因素是工频干扰、负载波动和数字调节的过冲噪声。其中第三项是数字控制系统必然存在的,不可避免;因此,主要从抑制工频干扰和提高负载容量上来抑制纹波。
◆在电源端即进行滤波。系统的工频干扰主要由电源变压器引入,因此在电源端进行滤波对抑制工频干扰是十分必要和十分有效的。本系统的两个电源都在输出端进行了三极管有源滤波。
4.2保护电路
保护电路由T3和R8构成,设Lm为保护动作电流,则当电源输出电流I增加到Im时,R8上的压降Im*R8使得T3管导通,分掉了复合管的基极电流,使输出I不再增加。电路中Im定为2A,T3的导通电压为0.6V,则R8=0.6V/2A=0.3Ω。
过流时的中断申请由运放U3B产生。当过流发生时,稳压源输出经取样后得到的电压V2低于D/A转换输出电压 v1,U3A输出正向饱和,使得U3B的反向端电位升高,U3B输出低电平,产生中断申请信号。
4.3延时启动
5.3系统误差分析
从电路的原理框图可以看出,系统的主要误差来源于三个方面:
(1)MAX504的量化误差 MAX504为10位D/A转换器,满量程为30V的量化误差为1/2LMBS=(1/2)*(1/210)*30V=14.65Mv。按满度归一化的相对误差为
(1/2)*(1/210)=0.05%
(2)基准电压温漂引入的误差 LM336在0—40OC范围内漂移不大于4Mv,
故相对误差=2mV/5V=0.04%。
结束语
附录
程序清单