直流稳压电源是任何电子电路试验中不行短少的根底仪器设备，根本在所有的跟电有关的试验室都能够见到。关于一个电子爱好者来说，直流稳压电源也是必不行少的。要得到一个电源，一般有两种办法：一是购买一台制品电源，这样最为省劲：二是自己制造一台电源（由于你是电子爱好者），当然比较于榜首种办法会费事许多。很显然这篇文章不是教你怎么去选购一台直流稳压电源……
根本的恒压恒流电源结构框图如图1所示。由电压基准源、调整管、差错扩大、电压取样以及电流取样组成。电压基准源的效果是为差错扩大器供给一个参阅电压，要求电压精确且长期安稳并且受温度影响要小。取样电路、差错扩大和调整管三者组成了闭环回路以安稳输出电压。这样的结构中电压基准源是固定的，电压和电流的取样电路也是固定的，所以输出电压和最高的输出电流便是固定的。而一般的可变恒压恒流电源是选用改动取样电路的分压份额来完成输出电压以及最高约束电流的调理。
图1 根本恒压恒流电源框图 图2 根本稳压电源简图
图2中所示的是一个根本输出电压可变的稳压电源简图，能够很明显地看出这个电路便是一个由运算扩大器构成的同相扩大器，输出端加上了一个由三极管组成的射极跟从器以进步输出才干，由于射极跟从器的扩大倍数趋近于1，所以核算扩大倍数时不予考虑。 输入电压V+通过R1和稳压二极管VD发生基准电压Vref，然后将Vref扩大1+R3/R2倍，即在负载RL上的得到的电压为Vref（1+R3/R2），由于R3可调规模是0~R3max，所以输出电压规模为Vref~Vref（1+R3max/R2）。这不就和咱们常用的LM317之类的可调稳压芯片相同了，仅仅像LM317之类的芯片内部还集成了过热维护等功用，功用愈加完善，可是也有它的坏处，首要由于它是将电压基准、调整管、差错扩大电路都集成在了一个芯片上，因此在负载改动较大时芯片的温度也会有很大的改动，而影响半导体特性的首要因素之一便是温度，所以运用这种集成的稳压芯片不太简单得到安稳的电压输出，这也正是高性能的电压基准都是选用恒温办法的原因，比方LM399、LTZ1000等。 
图3 一只正在FLUKE 8808A 五位半数字万用表中“执役”的LM399H
图3是我从FLUKE 8808A五位半数字万用表中拍的恒温电压基准LM399H。扯远了，言归正传。这种以改动取样电阻阻值来改动输出电压的稳压电源应用是比较遍及的，图4相片中是咱们试验室中很多运用的稳压电源，便是运用调理取样电阻阻值来调理输出电压的，电压电流的显现是运用一片专用的电压丈量芯片ICL7107完成的，这种电源价格低廉易于遍及，但也有清楚明了的缺陷，由于进行电压调理的可变电阻通过长期运用会呈现接触不良的状况，这导致的结果是相当严重的，假定你正在将电压从5V慢慢地向6V调整，由于某个点电位器接触不良，相当于电位器开路，从图2能够看出，R3开路的话，输出电压便是能输出的最高电压，那么你心爱的电路板就或许会回到文明曾经了。
图4 常用的稳压电源 图5 Agilent E3640A数控稳压电源
所以更高端的电源如图5所示的Agilent E3640A选用数字操控的办法来完成电压以及电流调理的，运用按键或旋转编码器进行设定，这样就根除了调理环节的危险。
可是全部事物都不行能完美，由于数控电源的输出电压都是以最小步进电压值为距离的离散的电压点，所以不能像模仿操控的电源那样输出接连的电压。但这个缺陷对咱们平常的试验根本没有影响，所以这样的电源在咱们看来仍是“完美”的。这篇文章要讲的便是制造一个这样“完美”的数控恒压恒流电源。图6便是这台电源的什物相片。
图6 本文所叙述的数控稳压电源 图7 面板特写
本文所讲的数控恒压恒流电源特性如下：
1．输出电压设定：0~20V/0.05V步进
2．电压输出差错：整个输出规模内实测小于±10mV（FLUKE 8808A五位半数字万用表测验）；
3．输出电流设定：0~3A/0.01A步进；
4．电流显现差错：小于±5mA（FLUKE 8808A五位半数字万用表测验）；
5．输出纹波峰峰值小于8mV@2A（Agilent 54641D示波器测验）；
6．具有封闭设定参数回忆功用；
7．具有输出使能功用；
8．三个常用电压值直接设置（3.3V、5V、12V）（可通过程序修改）；
9．运用12864液晶显现器，实时显现设定的电压值、电流值，当时通过测验得到的电压值、电流值以及输出状况（图7所示）。 先做一下原理简析，电源部分的原理图见图8所示。这是个恒压恒流电源，所以它的结构和图1框图中所示结构的就不会有太大的差异。首要220V的沟通市电通过变压器T1变压后得到沟通双12V输出，即有中心抽头的沟通24V，VD1~VD4组成了桥式整流电路，这个信任咱们不会生疏。在这个桥式整流的上方还多了两只可控硅VT1、VT2，方向和VD1、VD2相同，这两个可控硅的效果是进行电压档位切换的。当电源的设定输出电压在8V以内时，P4端口的第4脚HI/LOW为低电平（该电平由单片机操控供给），IC1、IC2两只光电耦合器不作业，所以可控硅VT1、VT2断开，此刻的整流桥由VD1、VD2、VD3和VD4组成，这时进入整流桥的是沟通12V。当电源的设定输出电压高于8V时，P4端口的第4脚HI/LOW为高电平，这时IC1、IC2两只光电耦合器上电作业，VT1、VT2作业，沟通24V被加到了VT1、VT2上，VD1和VD2此刻被反偏而到，沟通12V断开，所以此刻的整流桥由VT1、VT2、VD3和VD4组成，对沟通24V进行整流。这样就完成了电压档位的切换，以替代传统以继电器切换的办法，由于没有机械部件所以寿数更长、可靠性更高。
图8 原理图1（电源部分）
与图1中的结构图比较这个电源的电压电流值都是能够调理的，所以不是取样电路可调便是基准电压可调。这儿咱们运用了调基准电压的办法，由于取样电路的调整一般是通过改动两个分压电阻的阻值来调整，要数字操控不简单完成，尽管现在有数控电阻但大多只要8位，精度太低不能满意要求。在这儿调理基准电压是运用了一只12位的双通道电压输出型DA转化器TLV5618（IC5）。TLV5618是双通道12位的DA转化器，A通道用于最高输出电流的设定，B通道用于输出电压的设定。运用REF191E（IC6）作为TLV5618的电压基准，这也便是整个电源的电压基准，基准电压为2.048V，由于REF191E的温度系数为5ppm，负载调整率为4ppm，并且输出电流高达30mA所以彻底满意稳压电源对基准的需求，归于“高配”。TLV5618运用2.048V的基准，输出电压0~4.095V时对应的输入数据为0~4095，咱们在这儿只取其0~4.000V的输出电压规模，步进1mV。对其进行5倍扩大就得到了0~20.00V的输出电压，步进5mV，而咱们的电源所选用的步进是50mV，这样就有满足的余量对DA转化器的输出带内差错进行批改，但实际运用中不经批改也是满意要求的。
图9 原理图2（操控部分）
差错扩大器运用了高精度双运算扩大器OPA2277P（IC9），由于它有着超低的失调电压和超低的温度漂移系数，以对进步电源的精度和安稳度有着至关重要的效果。TLV5618的B通道输出电压用于设定输出电压，该电压送到IC9A的同相输入端，反相输入端输入通过R8、R9和R10组成的1/5分压电路分压后的输出电压，两者进行比较输出差错电压用以操控调整管进行输出电压的调整，从而完成稳压的意图。对输出电压和电流的丈量为了能和输出DA转化器对应，所以运用了一片12位4通道的AD转化器ADS7841E，一通道用于输出电压的丈量，二通道用于输出电流的丈量。ADS7841E需求一片4.096V的电压基准，所以运用REF198E（IC7）为其供给，REF198E和REF191E是同系列芯片，就不多说了。输出电压通过1/5分压后一路送入电压差错扩大器IC9A，而另一路送到了ADS7841E（%&&&&&%8）的第2脚，即ADS7841E的榜首模仿输入单通道进行AD转化，ADS7841E的输入规模是0~4095V，对应的输出数据为0~4095，测验转化的电压分辨率为1mV，可是输入电压是通过1/5分压的，所以转化后的数值再乘以5才干得到输出电压值，所以电压丈量的最小分辨率为5mV。
为了进步输出电流取样的精度，所以输出电流取
