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一种 电压源与电流源可切换的数控直流电源

阅读：1019发布：2020-07-22

专利汇可以提供一种电压源与电流源可切换的数控直流电源专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种电压源与电流源可切换的数控直流电源，包括单片机 U1、OLED显示屏OLED1、按键K0～K3、数模转换器U2、运算放大器 U3、电阻 R1～R7、电容C1～C4、三极管 Q1～Q2、晶体振荡器 Y1、继电器RL1、电位器W1～W2。按键K0复位作用，K1切换电压源与电流源作用，K2数值加，K3数值减；单片机内部ADC采集输出电压和电流并显示，当输出数值与设置数值不等时，单片机控制数模转换器数值，最终输出值与设置值相等。继电器RL1打到左边时工作于电流源模式，输出电流0～1.0A可调节，步进电流为0.1A；继电器RL1打到右边时工作于电压源模式，输出电压0～12.0V可调节，步进电压为0.1V。该数控直流电源电路结构简单，有良好的人机界面，输出稳定可靠。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种电压源与电流源可切换的数控直流电源专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电压源与电流源可切换的数控直流电源，其特征是：该数控直流电源包括单片机U1、OLED显示屏OLED1、按键K0～K3、数模转换器U2、运算放大器U3、电阻R1～R7、电容C1～C4、三极管Q1～Q2、晶体振荡器Y1、继电器RL1、电位器W1～W2，电路中，单片机U1选取STC12C5404AD单片机；OLED显示屏OLED1选用IIC通信方式的显示器；按键K0～K3选取2脚轻触开关；数模转换器U2选取TLC5615；运算放大器U3选取LM324；电阻R1、R3、R4、R5阻值为10KΩ，R2阻值为1KΩ，R6阻值为0.2Ω大功率水泥电阻，R7阻值为5.1KΩ；电容C1为电解电容，容量为1uF,电容C2、C3容量为瓷片电容，容量为22pF,电容C4为电解电容，容量为100uF；三极管Q1选取TIP41,三极管Q2选取1N5401；晶体振荡器Y1为12MHz，继电器RL1选取SRS-
12VDC-SL；电位器W1阻值为10KΩ，电位器W2阻值为100KΩ，电容C1一端接+5V，另一端接单片机U1第1引脚；按键K0并联在C1两端；电阻R1一端接U1第1引脚,另一端接地；OLED显示器第1引脚接地，第2引脚接+5V，第3引脚接U1第3引脚，第4引脚接U1第2引脚；电容C2一端接U1第4引脚，另一端接地；电容C3一端接U1第5引脚，另一端接地；晶体振荡器Y1并联在U1第4、5引脚两端；按键K1一端接U1第6引脚，另一端接地；按键K2一端接U1第7引脚，另一端接地；按键K3一端接U1第9引脚，另一端接地；U1第8引脚接地，第16引脚接+5V；数模转换器U2第2引脚接U1第15引脚，第3引脚接U1第14引脚，第1引脚接U1第13引脚，第7引脚接运算放大器U3第3引脚；电阻R3一端接+5V，另一端接U2第6引脚；电阻R4一端接地，另一端接U2第6引脚；U3第4引脚接+15V，第11引脚接地，第1引脚接三极管Q1基极；Q1集电极接+15V，发射极接输出端口1；电阻R5一端接输出端口1，另一端接电位器W1中间抽头；W1中间抽头接继电器RL1常闭端且连接到U1第10引脚，另外两端一端接到中间抽头一端接地；电容C4一端接输出端口
1，另一端接地；电阻R6一端接输出端口2且接到U3第5引脚，另一端接地；电阻R7一端接U3第
6引脚，另一端接地；电位器W2中间抽头接U3第6引脚，另外两端一端接到中间抽头一端接U3第7引脚；RL1线圈端一端接+5V，另一端接三极管Q2发射极；Q2基极通过R2接到U1第12引脚，集电极接地；继电器公共端接U3第2引脚，常开端接U3第7引脚和U1第11引脚。

说明书全文

一种电压源与电流源可切换的数控直流电源

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种数控直流电源，具体涉及一种电压源与电流源可切换的数控直流电源，属于电源技术领域。

背景技术

[0002] 常见的数控直流电源有电压源和电流源两类直流电源。数控电压源的输出电压不随负载变化而变化，数控电流源的输出电流不随负载变化而变化。数控电压源和数控电流源的电路基本相同，主要表现为反馈电路的不同。数控电压源和数控电流源为实验室最常用的电源，为此，可以将数控电压源和数控电流源合并，通过单片机控制继电器切换反馈电路，从而实现切换工作模式。实用新型内容

[0003] 为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电压源与电流源可切换的数控直流电源，单片机控制继电器切换反馈电路，实现电压源与电流源模式切换。

[0004] 本实用新型所采取的具体技术方案如下：

[0005] 一种电压源与电流源可切换的数控直流电源，其特征是：该数控直流电源包括单片机U1、OLED显示屏OLED1、按键K0～K3、数模转换器U2、运算放大器U3、电阻R1～R7、电容C1～C4、三极管Q1～Q2、晶体振荡器Y1、继电器RL1、电位器W1～W2。其中单片机U1选取STC12C5404AD单片机；OLED显示屏OLED1选用IIC通信方式的显示屏；按键K0～K3选取2脚轻触开关；数模转换器U2选取TLC5615；运算放大器U3选取LM324；电阻R1、R3、R4、R5阻值为10KΩ，R2阻值为1KΩ，R6阻值为0.2Ω大功率水泥电阻，R7阻值为5.1KΩ；电容C1为电解电容，容量为1uF，电容C2、C3容量为瓷片电容，容量为22pF，电容C4为电解电容，容量为100uF；三极管Q1选取TIP41，三极管Q2选取1N5401；晶体振荡器Y1为12MHz，继电器RL1选取SRS-12VDC-SL；电位器W1阻值为10KΩ，电位器W2阻值为100KΩ。电容C1一端接+5V，另一端接单片机U1第1引脚；按键K0并联在C1两端；电阻R1一端接U1第1引脚，另一端接地；OLED显示器第1引脚接地，第2引脚接+5V，第3引脚接U1第3引脚，第4引脚接U1第2引脚；电容C2一端接U1第4引脚，另一端接地；电容C3一端接U1第5引脚，另一端接地；晶体振荡器Y1并联在U1第4、5引脚两端；按键K1一端接U1第6引脚，另一端接地；按键K2一端接U1第7引脚，另一端接地；按键K3一端接U1第9引脚，另一端接地；U1第8引脚接地，第16引脚接+5V；数模转换器U2第2引脚接U1第15引脚，第3引脚接U1第14引脚，第1引脚接U1第13引脚，第7引脚接运算放大器U3第3引脚；电阻R3一端接+5V，另一端接U2第6引脚；电阻R4一端接地，另一端接U2第6引脚；U3第4引脚接+15V，第11引脚接地，第1引脚接三极管Q1基极；Q1集电极接+15V，发射极接输出端口1；电阻R5一端接输出端口1，另一端接电位器W1中间抽头；W1中间抽头接继电器RL1常闭端且连接到U1第10引脚，另外两端一端接到中间抽头一端接地；电容C4一端接输出端口
1，另一端接地；电阻R6一端接输出端口2且接到U3第5引脚，另一端接地；电阻R7一端接U3第
6引脚，另一端接地；电位器W2中间抽头接U3第6引脚，另外两端一端接到中间抽头一端接U3第7引脚；RL1线圈端一端接+5V，另一端接三极管Q2发射极；Q2基极通过R2接到U1第12引脚，集电极接地；继电器公共端接U3第2引脚，常开端接U3第7引脚和U1第11引脚。

[0006] 本实用新型的有益效果为：本实用新型提供了一种电压源与电流源可切换的数控直流电源，可工作于电流源模式，输出电流0～1.0A可调节，步进电流为0.1A，也可工作于电压源模式，输出电压0～12.0V可调节，步进电压为0.1V，实时显示设置值、输出电压、输出电流，当输出数值与设置数值不等时，能自动调节，最终输出值与设置值相等。该数控直流电源电路结构简单，有良好的人机界面，输出稳定，可靠性高。附图说明

[0007] 图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

[0008] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

[0009] 如图1所示，一种电压源与电流源可切换的数控直流电源，该数控直流电源包括单片机U1、OLED显示屏OLED1、按键K0～K3、数模转换器U2、运算放大器U3、电阻R1～R7、电容C1～C4、三极管Q1～Q2、晶体振荡器Y1、继电器RL1、电位器W1～W2。其中单片机U1选取STC12C5404AD单片机；OLED显示屏OLED1选用IIC通信方式的显示器；按键K0～K3选取2脚轻触开关；数模转换器U2选取TLC5615；运算放大器U3选取LM324；电阻R1、R3、R4、R5阻值为10KΩ，R2阻值为1KΩ，R6阻值为0.2Ω大功率水泥电阻，R7阻值为5.1KΩ；电容C1为电解电容，容量为1uF，电容C2、C3容量为瓷片电容，容量为22pF，电容C4为电解电容，容量为100uF；三极管Q1选取TIP41，三极管Q2选取1N5401；晶体振荡器Y1为12MHz，继电器RL1选取SRS-12VDC-SL；电位器W1阻值为10KΩ，电位器W2阻值为100KΩ。电容C1一端接+5V，另一端接单片机U1第1引脚；按键K0并联在C1两端；电阻R1一端接U1第1引脚，另一端接地；OLED显示器第1引脚接地，第2引脚接+5V，第3引脚接U1第3引脚，第4引脚接U1第2引脚；电容C2一端接U1第4引脚，另一端接地；电容C3一端接U1第5引脚，另一端接地；晶体振荡器Y1并联在U1第4、5引脚两端；按键K1一端接U1第6引脚，另一端接地；按键K2一端接U1第7引脚，另一端接地；按键K3一端接U1第9引脚，另一端接地；U1第8引脚接地，第16引脚接+5V；数模转换器U2第2引脚接U1第15引脚，第3引脚接U1第14引脚，第1引脚接U1第13引脚，第7引脚接运算放大器U3第3引脚；电阻R3一端接+5V，另一端接U2第6引脚；电阻R4一端接地，另一端接U2第6引脚；U3第4引脚接+15V，第11引脚接地，第1引脚接三极管Q1基极；Q1集电极接+15V，发射极接输出端口1；电阻R5一端接输出端口1，另一端接电位器W1中间抽头；W1中间抽头接继电器RL1常闭端且连接到U1第10引脚，另外两端一端接到中间抽头一端接地；电容C4一端接输出端口
1，另一端接地；电阻R6一端接输出端口2且接到U3第5引脚，另一端接地；电阻R7一端接U3第
6引脚，另一端接地；电位器W2中间抽头接U3第6引脚，另外两端一端接到中间抽头一端接U3第7引脚；RL1线圈端一端接+5V，另一端接三极管Q2发射极；Q2基极通过R2接到U1第12引脚，集电极接地；继电器公共端接U3第2引脚，常开端接U3第7引脚和U1第11引脚。

[0010] 电压源模式下，U3A第2引脚反馈的是输出电压，此时为恒压模式，输出电压0～12.0V可调节，步进电压为0.1V，实时显示设置电压、输出电压、输出电流，当输出电压与设置电压不等时，能通过数模转换器自动调节，最终输出电压与设置电压相等；电流源模式下，电流采样电阻R6经U3B、W2、R7组成的同相放大器放大后，经继电器常开端，接到U3A第2引脚，此时反馈的是输出电流，为恒流模式，输出电流0～1.0A可调节，步进电流为0.1A，实时显示设置电流、输出电压、输出电流，当输出电流与设置电流不等时，能通过数模转换器自动调节，最终输出电流与设置电流相等。

[0011] 该数控直流电源电路结构简单，闭环控制，输出稳定，可靠性高。

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