一種基於萬用表的直流穩壓電源的製作方法

2023-10-25 09:44:17 5

本實用新型屬於電子測量技術領域，涉及一種基於萬用表的直流穩壓電源。

背景技術：

目前，無論是高等院校、科研所還是電子產品售後維修店，萬用表都採用一次性乾電池供電，由於萬用表使用頻率很高，經常處於使用或待機狀態，電池消耗非常快，導致萬用表不能正常使用，另外，對於直流穩壓電源，在科研或售後維修領域，應用十分廣泛，但是傳統的直流穩壓電源輸出過於單一，測量和顯示功能缺失，嚴重影響了其適用範圍和工作效率，基於以上兩方面問題的考慮，有必要提出一種能使兩者結合使用的新型直流穩壓電源。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種基於萬用表的直流穩壓電源，該裝置結構設計合理，功能多樣穩定，解決了萬用表經常掉電和直流穩壓電源輸出單一、測量顯示功能缺失的難題。

為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是：一種基於萬用表的直流穩壓電源裝置，其特徵在於：包括新萬用表直流穩壓電路模塊，測量電路模塊，電路控制處理模塊，外部交流電源接口與電源開關相連，電源開關與30VA/15V雙抽頭變壓器初級繞組相連，構成本實用新型的最基本交流電路部分，30VA/15V雙抽頭變壓器次級繞組整流模塊與整流模塊相連，整流模塊與穩壓電路模塊、濾波電路和+12V/+5.0V/-5.0V/+3.3V穩壓晶片相連，構成電源輸出單元，另外，+12V電壓連接新型萬用表和散熱風扇，+5.0V電壓連接單片機和電壓/電流檢測晶片電源。

上述的一種基於萬用表的直流穩壓電源裝置，其特徵在於：所述電路控制處理模塊以STC89C52RC單片機為核心，STC89C52RC單片機與時鐘電路相連；一個電壓測量晶片U51和六個電流檢測晶片ACS712-30A(ACS1-ACS6)通過檢測晶片接口分別與外部被測電路和TLC2543-12位模數轉換晶片相接，STC89C52RC單片機與12864液晶顯示屏相連，STC89C52RC單片機與溫度探頭DS18B20相連，並與散熱風扇繼電器觸發電路相連。

上述的一種基於萬用表的直流穩壓電源裝置，其特徵在於：所述測量電路模塊包括直流電壓、電流和電阻測量電路，電流測量電路測量穩壓直流電源固定電壓輸出的電流大小，為霍爾式電流方式檢測，該檢測方式的核心為霍爾式電流檢測晶片ACS712-30A；電壓測量電路檢測新型萬用表外部直流電壓，測量電路為電阻分壓式，其核心為電壓檢測晶片U51；電阻測量電路為固定12V內置電壓，結合被測電路電流數值，利用單片機預設歐姆定律程序進行計算得出，12864液晶顯示屏將所採集到的直流穩壓電源輸出端電流值、萬用表外部被測電壓/電流/電阻數據實時動態顯示。

上述的一種基於萬用表的直流穩壓電源裝置，其特徵在於：所述直流穩壓電路模塊核心為四個穩壓三極體7812/7805/7905/AMS1117，分別輸出+12V/+5.0V/-5.0V/+3.3V電壓。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型公開的一種基於萬用表的直流穩壓電源，增加了利用直流穩壓電源為萬用表供電，解決了萬用表使用時易掉電的問題。

2、本實用新型增加了直流穩壓電源四路同時輸出的供電埠，可以滿足多個日常實驗需求。

3、本實用新型增加了利用12864液晶顯示屏實時動態顯示所採集的直流穩壓電源電流數據和萬用表測量數據，使得測量更加便捷，輸出數據更加直觀。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置整體結構圖。

圖2為本實用新型的控制電路圖。

圖3為本實用新型直流穩壓電源電路圖。

圖4為本實用新型萬用表測量電路圖。

附圖標記說明：

1-電源接口； 2-電源開關； 3-雙抽頭變壓器；

4-溫度探頭； 5-整流模塊； 6-散熱風扇；

7-單片機； 8-液晶顯示屏； 9-供電端子；

10-指示燈； 11-供電開關； 12-電阻測量埠；

13-電流測量埠； 14-電壓測量埠； 15-電壓檢測晶片；

16-模數轉換晶片； 17-測量電路模塊； 18-檢測晶片接口；

19-電流檢測晶片； 20-穩壓電路模塊；

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型裝置內部包括電源接口，它與外部220V交流電源相接，電源開關控制電源通斷，決定本實用新型的工作狀態，電源開關與30VA/15V雙抽頭變壓器初級繞組相連，構成本實用新型的最基本交流電路部分，30VA/15V雙抽頭變壓器次級繞組與整流模塊相連，整流模塊與穩壓電路模塊、濾波電路和+12V/+5.0V/-5.0V/+3.3V穩壓晶片相連，構成電源輸出單元，+12V電壓連接萬用表和散熱風扇，+5.0V電壓連接單片機和電壓/電流檢測晶片電源，裝置頂部有一個電壓檢測晶片U51和6個電流檢測晶片ACS712-30A，編號為ACS1-ACS6，電壓/電流/電阻的外部測量埠V+V-/A+A-/Ω+Ω-，分別與TLC2543-12位模數轉換晶片的輸入埠相連，裝置外部設置有12864液晶顯示屏，與內部STC89C52RC單片機相連，裝置側面設置了5排供電端子+12V/+5.0V/-5.0V/+3.3V/GND，與內部穩壓三極體輸出端相連，指示燈和供電開關與供電端子相連。

如圖2所示，本實施例中，所述控制電路2其核心為STC89C52RC單片機，STC89C52RC單片機與時鐘電路相連；一個電壓檢測晶片U51和六個電流檢測晶片ACS712-30A(ACS1-ACS6)的檢測接口分別與外部被測電路和TLC2543-12位模數轉換晶片相連；STC89C52RC單片機與12864液晶顯示屏相連，STC89C52RC單片機與溫度探頭DS18B20相連，並與散熱風扇繼電器觸發電路相連。

如圖3所示，本實施例中，所述直流穩壓電源電路3其30VA/15V雙抽頭變壓器次級繞組輸出端+15V/-15V/0V分別與兩組2個IN4007整流二極體相連，構成以0V為公共端的半正弦直流電壓+15V/-15V/0V輸出，+15V/-15V/0V與兩個25V-1000UF的電解電容相接，最終輸出紋波較小的直流電壓+15V/-15V/0V，紋波較小的直流電壓+15V/-15V/0V分別與4個穩壓三極體7812/7805/7905/AMS1117相連，4個穩壓三極體輸出端分別與16V-22UF的電解電容相連，構成基本的四路輸出電源+12V/+5.0V/-5.0V/+3.3V，四路輸出電源與供電電源接口分別對應相接，供電電源接口與指示燈和供電開關相接，構成輸出端可控制的供電電路，+12V/+5.0V/-5.0V/+3.3V供電埠與4個電流檢測晶片ACS712-30A(ACS1-ACS4)相串接，ACS1-ACS4輸出端分別接TLC2543-12位模數轉換晶片輸入端A1-A4，另外所有VCC埠與+5.0V電源相接，GND埠與變壓器次級0V共地連接。

如圖4所示，本實施例中，所述萬用表測量電路4，包括電壓、電流和電阻測量埠V+V-/A+A-/Ω+Ω-；埠V+V-與2K/8K電阻串接，2K電阻一端接GND，一端接電壓檢測晶片U51輸入端，U51輸入端與TLC2543-12位模數轉換晶片輸入端A5相接，埠A+A-與電流檢測晶片ACS5輸入端相串接，電流檢測晶片ACS5輸出端與TLC2543-12位模數轉換晶片輸入端A6相接，埠Ω+Ω-與+12V電源和電流檢測晶片ACS6輸入端相串接，電流檢測晶片ACS6輸出端與TLC2543-12位模數轉換晶片輸入端A7相接，另外所有VCC埠與+5.0V電源相接，GND端接電源地。

本實用新型使用時，接通外部電源接口，按下電源開關，裝置開始通電工作，變壓器，整流二極體，各穩壓三級管得電工作，開通四個供電開關，各指示燈點亮，液晶顯示屏實時顯示直流穩壓電路各電源埠固定電壓和動態電流數據，在供電接口上接通負載，電流檢測晶片採集當前負載數據，並傳送給模數轉換晶片，通過單片機進行處理，快速在液晶顯示屏上顯示當前電流數據，過幾分鐘，穩壓三極體開始發燙，溫度探頭將溫度數據採集並傳送給單片機，並按照預設溫度比較，散熱風扇繼電器常開觸頭得電吸合，接通+12V散熱風扇；液晶顯示屏顯示萬用表所測量的電壓、電流、電阻，電阻數據為0，逐個接通外部直流電壓、電流、電阻，各檢測晶片開始採集數據，並傳遞給模數轉換晶片，通過單片機預設程序進行計算處理，液晶顯示屏開始顯示當前所測數據；切斷供電接口負載，液晶顯示屏顯示當前電流數據為0，散熱風扇隨即關閉，關閉所有電源開關，指示燈滅，切斷外部被測負載，液晶顯示屏顯示當前電壓、電流、電阻為0，關閉電源開關，切斷外部電源接口，顯示屏關閉，裝置停止工作。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。