简易数控稳压电源设计方案

简易数控稳压电源

本文介绍一种适于电子爱好者自制的简易数控稳压电源，该电源可以输出0~31V的电压，步长为1V(可扩展为0.5V)，输出电流2A，内阻10mΩ以下。该电源用5个拨动开关代表5位二进制数，用以选择输出电压为(闭合的开关所代表的)二进制权数之和，电路见附图。

该稳压电源电路实质上是一个功率型数模转换器，工作原理参见(电子报)2005年40期第十三版《用运放构成的数模转换器》一文。R2~R6构成权电阻解码网络，TL431构成-2.5V基准电压源，运放TL062构成反相加法器，负反馈电阻R13用以确定输出电压的大小。复合调整管用以提供大电流输出。按图中数值，当开关全部闭合时，代表数字31，输出电压应为31V，如果有误差，可调整R13。

本电路设置了较灵敏的保护电路。R8为过流检测电阻．1A单向可控硅为保护元件。当电流超过2A时，R8两端的压降使Q1导通，通过R9触发可控硅，调整管基极接地，电源无输出。C5和R11为延时电路，其作用是防止电容性负载时的充电电流触发可控硅。开关K2为保护解除开关兼输出开关。当发生过流保护时，关闭K2再打开，即可使电源恢复工作，且输出电压仍为保护前的数值。若要停止电源输出，可闭合K2。

电路性能主要取决于运放和有关电阻的精度。运放要选择在+33V和-2.5V电源电压下能正常工作的，失调电压最好在1mV以下，且应是场效应管输入型，以减少数模转换误差。R2-R6及R13均应选择金属膜电阻，且应精确校准。校准的办法是，在电路接好后用数字万用表测量输出电压，然后逐个校准。如接入R2，输出应为16V，接入R3．输出应为8V……。如果开关全部断开仍有输出，可能是调整管反向电流过大，可换管或减小Rl4。当需要把步长扩展为0.5V时，可按图中虚线所示增加一个电阻和一个拨动开关。装调好的电源输出误差可在10mV以下，内阻低至几毫欧，特别是低压输出时仍有极小内阻，比用LM317构成的电源的性能要好得多。