辅助多功能电源的设计.pdfVIP

自动化技术与应用》2013年第32卷第01期 仪 器 仪 表 与检 测 技 术 Instrumentationand MeasUrment 系统提供两个稳定、精确、可调的电压 (Vcommand、 流，首先直接选用市面上已有的5V40A的开关电源，然 Vpower)和一个能迅速开关的大电流Icev： 后用MOS管来控制它在 03s内完成快速开启和关断。 Vcommand是为客户的控制系统提供的电压控制信 MOS管控制的大电流模块就相当于是一个开关，这样对 号 ，电压范围是 020V可调； 于大电流这一块的研究核心就转为如何提高MOS管导 Vpower是为客户的控制系统提供的工作电压 ，电 通和关断的速度 ，另外，该模块还包含 了反馈保护电路 ， 压范围是035V可调； 进一步增大对大电流的控制能力。 大电流 Icev是用来辅助激光调阻机对客户控制系 统中的一个小电阻进行调阻，要求该电流值为40A(5V) 3 硬件系统设计 4-0．1A，且接通时问不得超过3s，以防止电路板上其它 3．1 主控电路 芯片过热而被损坏 。 该辅助多功能电源采用8051系列的W78E58B单片 2．2 系统工作原理 机作为微处理器 ，它具有使用广泛、易于开发等特点。 本次设计分为单片机控制模块 (包括微处理器和看 如图2所示，P1．0~p1．2引脚控制DA转换模块 ；RXD、 门狗电路)、RS485接 口电路、电源模块(包括 5V／40A TXD和EN485这三个引脚用来控制RS485接 口电路， 开关电源及相关供电电路)、DA 电压转换模块和MOS 实现与计算机之间的通讯。 管控制的大电流模块 ，如图1所示。 钾一3．M朝■薯压 一 v罨卿—I罐 ．‘穴 ‘溉 (vp口w ) (v∞mm ·耐 ) (1∞V 图1 辅助多功能电源结构框图 在该系统正常工作时，计算机发出的各条指令信息 通过RS485接口电路传送到微处理器(本设计中为51单 片机)，51单片机根据内部的程序并调用存储在看门狗 X25045中的部分数据来执行相应操作。 为得到精确、可调、稳定的035V和020V输出 电压 ，可利用 51单片机控制DA转换芯片产生精确可 调的05V的基准电压 ，再通过合适的运放 电路放大来 达到所要求的电压值 。供 电电路模块是将220V市 电 通过5V40A的开关电源得到 5V电压 ，然后通过一些 图2 单片机控制电路图 电压转换芯片由5V或220V转换得到各个芯片工作所 需 的电压值 。 P1．4~P1．7这四个引脚是用来控制看门狗电路的， 为简化设计 ，输出能在03s内快速通断的40A大电 使用的是X25045芯片。如图3所示，X25045是一种集 仪 器 仪 表 与检 测 技 术 《自动化技术与应用 2013年第32卷第 01期 lnstrumentation and Measurment 甓 图3 看门狗电路及供 电模块 看 门狗定时器 、电源 电压监控 、上 电复位和 串行 EEPROM 四种功能于一身的可编程芯片。其中，看门狗 定时器对微控制器提供保护系统 ，系统出现故障时，在 可选的超时周期之后，将以RESET信号进行响应。利用 X25045低Vcc检测电路，可以保护系统使之免受低电压 状况的影响 2【l。 供 电部分是采用 220V转 5V40A的开关电源 ，然 后再经过A0505、B0505等芯片进行二次转换得到4- 5V、+l2V，为 电路 中其他芯片供 电，如 图3所示。 十48V供 电是直接 由220V市电连