Многофункциональный микропроцессорный линейный лабораторный источник питания

1.

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
Выполнили: Прищепа Данил Олегович
Руководитель:
преподаватель ГБУ ДО РО ОЦТТУ Коротун Алексей Александрович

2.

Введение
Известные производители лабораторных источников питания в
подавляющем большинстве с целью повышения экономической отдачи
используют самые простые и незамысловатые схемы построения
внутренних узлов, зачастую экономя на принципиально важных изделиях
электронной компонентной базы. Кроме того, они, как правило,
одноканальные, а те, которые имеют два и более каналов, имеют
завышенные массо-габаритные параметры, несоразмерную цену и не
всегда доступны.
В предлагаемом источнике питания устранены наиболее одиозные
недостатки существующих решений за счет использования передовой и
качественной электронной элементной базы.

3.

- выходное напряжение основного канала изменяется в пределах 0…30 В
при токе нагрузки в нем до 5 А.
- выходной стабилизированный ток в режиме генератора тока основного
канала лежит в пределах 0…5А.
- также имеются два дополнительных канала постоянного напряжения в
пределах 0…15 В при токе нагрузки до 300 мА гальванически развязанных
как между собой, так и между основным каналом 0… 30 В, 5 А. Они
реализованы в виде малогабаритного выносного блока, подключаемого к
разъему DB9 на лицевой панели прибора.

4.

Структурная схема источника питания
ТРАНСФОРМАТОР
БЛОК КОММУТАЦИИ
ВЫПРЯМИТЕЛЬ
230В, 50 Гц
ОБМОТОК
С ФИЛЬТРОМ
БЛОК
ПЛАТА
ИНДИКАЦИИ
УПРАВЛЕНИЯ

5.

+9V
VD1
Блок коммутации
обмоток и фильтр
S1:A
VT1
X1:A
16V
X1:B
16V
1
2
S1:B
REL1
VD6
+9V
VD7
VD2
S2:A
VD8
VT2
REL2
X2:A
8V
X2:B
8V
1
2
S2:B
+9V
VD9
VD10
C1
C2
C3
VD3
S3:A
VD11
3x15000uF x 63V
VT3
REL3
X3:A
4V
X3:B
4V
1
2
VD12
S3:B
VD13
+9V
VD4
S4:A
VT4
REL4
X4:A
2V
X4:B
2V
1
2
S4:B
+9V
VD5
S5:A
VT5
REL5
X5:A
1V
X5:B
1V
1
2
S5:B

6.

Принципиальная схема блока управления
VD3
1
2
X2:A
X2:B
R18
R11
12K
+50V
1
2
GA
+50V
1N5408
VT2
2SC5200
TTC5200
MJL4281
2SC5359
R5
0.01 Ohm
0.01 Ohm
UIN
C5
R6
10uF
360
470x35
VCC
R8
IL
1
2
3
4
5
MOD_AD8211
GA
VCC
Vin+
VinIL
1K
10uF
DA2:A
R21
2M
7.5K
R17
1
3
A1
R22
X4:A
X4:B
240K* A2
DA2:B
2
R16
620*
A1
A2
X7:A
X7:B
6
VD1
1K
C19
+5V
X3:1
X3:2
X3:3
X3:4
X3:5
C12
10uF
BC817-40
R2
R19
1K
24
DA1
C18
R14
VT1
+5V_BASE
R1
X5:A
X5:B
UL
VD4 1N5408 C17
R12
4.7K
U_OUT
GA
7
REG_I
5
C15
MOD_IND
X9:A
GA
X9:B
VCC
X9:C
DATA
X9:D
CLOCK
X9:E
SHCP
X9:F
OE
X9:G LED_ON/OFF
X9:H
рег. U
X9:I
рег. I
X9:J
рег. I
X9:K
LED_U
X9:L
LED_I
X9:M
BRIGHT
X9:N
ON/OFF
A1
B1
VCC
A2
SD
B2
SCK
A3
SHCP
B3
OE
A4
B4
REG_U
A5
REG_I
B5
A6
LED_U
B6
LED_I
A7
+5V
B7
ON/OFF
R24
560
10uF
560
DA3:A
DA3:B
2
REG_U
6
X8:1
X8:2
X8:3
X8:4
X8:5
VD2
A1
B1
A2
B2
A3
B3
A4
B4
A5
B5
A6
B6
A7
B7
A8
B8
X1:1
X1:2
X1:3
X1:4
X1:5
X1:6
X1:7
X1:8
X1:9
X1:10
X1:11
X1:12
X1:13
X1:14
X1:15
X1:16
C1
C2
C3
33uFX16v
0.1 uF 0.1 uF
VCC
+12V
PHASE
+5V
-5V
+5V_BASE
VCC
1
GA
GA
VCC
VCC
+12V
+12V
PHASE
PHASE
GND
GND
+5V
+5V
-5V
-5V
+5V_BASE
+5V_BASE
3
7
5
-5V
C16
10uF
+5V
C6
C7
C8
47x16
C10
C11
100n
100n
100n
C9
100n
100n 100n
C13
RB6
RB7
GND
VCC
MCLR
1
2
3
4
5
C14
VCC
R23
1K
47x16
R20
VCC
300
R7
+5V
36K
2
DA4:A
3
1
R3
LED_I
LED TO GA
LED_U
LED TO GA
R13
R15
560
560
6
5
DA5
C20
1
TL431
10uF
2
3
UL
4
IL
5
6
PHASE
7
C21
DA4:B
XT1
7
C22
2K ( 1.8K )
C4
R4
10uF
3K
UIN
R9
R10
39K
560K
X6:1
X6:2
X6:3
X6:4
X6:5
X6:6
REL1
REL2
REL3
REL4
REL5
+12V
A1
A2
A3
A4
A5
A6
+12V
MCLR
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2
RA3/AN3
RA4/T0CKI
RA5/AN4/SS
9
10 OSC1/CLKIN
OSC2/CLKOUT
11
12 RC0/T1OSO/T1CKI
13 RC1/T1OSI/CCP2*
14 RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
18F252
DD1
RB7
RB6
RB5
RB4
RB3/CCP2*
RB2/INT2
RB1/INT1
RB0/INT0
28
27
26
25
24 SCK
23
22 OE
21
SHCP
SD
ON/OFF
18 VCC
RC7/RX/DT 17
RC6/TX/CK 16
RC5/SDO 15
RC4/SDI/SDA
A1
A2
A3
A4
A5
GND
X10:1
VCC
X10:2
RX
X10:3
TX
X10:4
Калибр. X10:5

7.

Плата, предназначенная Для
питания базы транзистора
VT1, а также запитывания
операционных усилителей и
выходных независимых от
основного каналов
VD4
+12V
7812
C3
7805
C7
DA2
2200x25
2200x25
100x16
VD5
78L05
1
2
7V, 1A
3
4
12V, 150 mA
5
6
12V, 150 mA
7
8 12V, 150 mA
X2:1
X2:2
X2:3
X2:4
X2:5
X2:6
X2:7
X2:8
VCC
C13
DA8
+5V
VCC
C4
C8
DA3
+12V
100x25
100x16
PHASE
VD6
+5V
78L05
C5
-5V
C9
DA4
100x25
+5V_BASE
100x16
A1
B1
A2
B2
A3
B3
A4
B4
A5
B5
A6
B6
A7
B7
A8
B8
GA
GA
VCC
VCC
+12V
+12V
PHASE
PHASE
GND
GND
+5V
+5V
-5V
-5V
+5V_BASE
+5V_BASE
X3:1
X3:2
X3:3
X3:4
X3:5
X3:6
X3:7
X3:8
X3:9
X3:10
X3:11
X3:12
X3:13
X3:14
X3:15
X3:16
-5V
VD1
VD7
7805
+5V_BASE
C6
C10
DA5
470x25
100x16
VCC
R1
R4
12K
3K
DA1
PHASE
VD2
R2
2 Ohm
3
LM317
VT1
2
R9
DA6
R5
X1:1
X1:2
X1:3
X1:4
15V, 300 mA
15V, 300 mA
15V, 300 mA
15V, 300 mA
На внешний разъем DB9
C11
200
1
A1
A2
A3
A4
1K
C1
VT3
R7
10K
VD3
R3
2 Ohm
3
LM317
VT2
DA7
R6
2
На внешний разъем DB9
R10
200
1
1K
VT4
C2
R8
10K
C12
A1
A2
A3
A4
A5
A6
X4:1
X4:2
X4:3
X4:4
X4:5
X4:6

8.

Узел индикации
и управления
X1:A
X1:B
X1:C
X1:D
X1:E
X1:F
X1:G
X1:H
X1:I
X1:J
X1:K
X1:L
X1:M
X1:N
GND
VCC
DATA
CLOCK
SHCP
OE
MR
рег. U
рег. I
рег. I
LED_U
LED_I
BRIGHT
ON/OFF
X2:1
X2:2
X2:3
X2:4
GND
LED_U
рег. U
рег. U
X3:1
X3:2
X3:3
X3:4
GND
LED_I
рег. I
рег. I
VCC
VCC
14
12
11
10
13
DS
STCP
SHCP
MR
OE
74HC595
DD1
14
12
11
10
13
A1
A2
A3
A4
A1
A2
A3
A4
C2
C1
A1
B1
A2
B2
A3
B3
A4
B4
A5
B5
A6
B6
A7
B7
DS
STCP
SHCP
MR
OE
74HC595
DD2
C3
C4
C5
C6
C7
14
12
11
10
13
DS
STCP
SHCP
MR
OE
74HC595
DD3
ON/OFF
S1
BRIGHT
S2
14
12
11
10
13
DS
STCP
SHCP
MR
OE
74HC595
DD4
14
12
11
10
13
DS
STCP
SHCP
MR
OE
74HC595
DD5
14
12
11
10
13
DS
STCP
SHCP
MR
OE
74HC595
DD6
Q7S
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q7S
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q7S
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q7S
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q7S
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q7S
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
9
15
1
2
3
4
5
6
7
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
1
14
12
10
4
2
13
9
9
15
1
2
3
4
5
6
7
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
1
14
12
10
4
2
13
9
9
15
1
2
3
4
5
6
7
R17
R18
R19
R20
R21
R22
R23
R24
1
14
12
10
4
2
13
9
9
15
1
2
3
4
5
6
7
R25
R26
R27
R28
R29
R30
R31
R32
1
14
12
10
4
2
13
9
9
15
1
2
3
4
5
6
7
R33
R34
R35
R36
R37
R38
R39
R40
1
14
12
10
4
2
13
9
9
15
1
2
3
4
5
6
7
R41
R42
R43
R44
R45
R46
R47
R48
1
14
12
10
4
2
13
9
VD1
ON/OFF
A LED7
B
C CATH
D CATH
E CATH
F CATH
G
DP
VD2
A LED7
B
C CATH
D CATH
E CATH
F CATH
G
DP
VD3
A LED7
B
C CATH
D CATH
E CATH
F CATH
G
DP
VD4
A LED7
B
C CATH
D CATH
E CATH
F CATH
G
DP
VD5
A LED7
B
C CATH
D CATH
E CATH
F CATH
G
DP
VD6
A LED7
B
C CATH
D CATH
E CATH
F CATH
G
DP
VD7
16
11
5
3
16
11
5
3
16
11
5
3
16
11
5
3
16
11
5
3
16
11
5
3

9.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработанный многофункциональный микропроцессорный
линейный источник питания электро- и радиоаппаратуры
промышленного и бытового назначения в силу своих неоспоримых
преимуществ перед существующими аналогами способен и должен
занять достойное место в спектре источников питания, имеющихся
на современном рынке электронного оборудования.

10.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
А. Дж. Пейтон, В. Волш Аналоговая электроника на
операционных усилителях. – Бином, Москва, 1994.
У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. Москва,
“Мир”, 1982.
П. Хоровиц, У. Хилл Искусство схемотехники. Москва, “Мир”,
1984.