[发明专利]一种电压源与电流源可切换的数控直流电源

说明书

本发明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，电路工作于电流源模式，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，电路工作于电压源模式，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，可靠性高。

技术领域

本发明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

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。

发明内容

为了解决上述问题，本发明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。

本发明所采取的具体技术方案如下：

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。