[實用新型]基于光電控制的直流高電壓升壓裝置

有效

• 申請號: 201420372898.0
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN203950229U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 張莉;張共寧;袁丕芳;顧大偉;朱勇;張楷龍;任英豪;文昊昊;卓世偉
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種基于光電控制的直流高電壓升壓裝置，屬于教學實驗設備技術領域。

背景技術

隨著電子技術的飛速發展，電壓控制電路的應用越來越多，在應用眾多的電壓控制電路中，在教學實驗設備領域控制部分大多數采用調節電位器、改變電阻來完成。我們知道，電位器是一種可調的電子元件，由一個電阻體和一個轉動或滑動系統組成。當電阻體的兩個固定觸點之間外加一個電壓時，通過轉動或滑動系統改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關系的電壓，電位器在轉動過程中，接觸點與電阻體進行摩擦，會導致電阻體表面的碳膜等涂層會被磨損。這樣，電位器調節電壓的調節精度，調節靈敏度等都會大打折扣，在電位器的調節過程中，經常出現觸點損壞，接觸不良等情況，造成控制質量下降以致控制儀器失靈。因此，儀器需要定期更換電位器以保證儀器的正常使用，造成不必要的浪費。而且，利用電位器分壓的方法來調節,還存在以下不足之處，1）使用電位器來調節，經常出現電位器損壞；2）電壓調節幅度大，電壓值很難做到精確控制；3）電壓有時因電路其他環節發生變化而發生改變，不能自動穩定。

目前，市面上存在利用編碼器調節直流低電壓的裝置，但尚無利用光電編碼器調節直流高壓的裝置，以便適應教學實驗設備的電壓調節。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題是在教學實驗設備中電壓控制電路采用調節電位器完成，會經常出現觸點損壞，接觸不良等情況，造成控制質量下降以致失靈，需要定期更換，影響教學質量的問題。本實用新型的基于光電控制的直流高電壓升壓裝置，使用光電編碼器提供數字信號,以達到電壓調節目的，永久性使用調整不產生損壞、輸出高精度的直流高電壓、自動穩壓可靠性高，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種基于光電控制的直流高電壓升壓裝置，其特征在于：包括光電編碼器電路、單片機、數模轉換電路、脈寬調制電路、升壓電路、模數測量電路和液晶顯示電路，所述光電編碼器電路的輸出端與單片機的信號輸入端相連接，所述單片機的信號輸出端通過數模轉換電路與脈寬調制電路的輸入端相連接，所述脈寬調制電路的輸出端與升壓電路相連接，所述升壓電路通過模數測量電路與單片機相連接，所述單片機還與液晶顯示電路相連接，

所述光電編碼器電路包括光電編碼器U7、上拉電阻R8和上拉電阻R9，所述光電編碼器U7的A路輸出端與單片機的第一IO端口相連接，所述光電編碼器U7的B路輸出端與單片機的第二IO端口相連接，所述上拉電阻R8設置在單片機的第一IO端口處，所述上拉電阻R9設置在單片機的第二IO端口處；

所述數模轉換電路包括數模轉換芯片U3，所述脈寬調制電路包括脈寬調制芯片U4，所述升壓電路包括電感L1、三極管S2、二極管D1，所述數模轉換芯片U3的SDI端口與單片機信號輸出端相連接，所述數模轉換芯片U3的VOA端口與脈寬調制芯片U4的1IN+端口相連接，所述數模轉換芯片U3的VDD端口通過相并聯的電容C1、C2與5V電壓相連接，所述脈寬調制芯片U4的VCC端口外接15V電壓，并與電感L1的一端相連接，所述脈寬調制芯片U4的輸出端通過限流電阻R5與三極管S2的基極相連接，所述三極管S2的集電極、電感L1的另一端共同與二極管D1的正極相連接，所述二極管D1的負極為直流高電壓升壓裝置的電壓輸出端。

所述模數測量電路包括模數轉換芯片U6和分壓電路，所述分壓電路包括相串聯的電阻R2、R6，所述電阻R2的一端與二極管D1的負極相連接，所述電阻R2、R6連接處與模數轉換芯片U6的AIN2端口相連接，所述模數轉換芯片U6的DOUT端口與單片機相連接。

前述的基于光電控制的直流高電壓升壓裝置，其特征在于：所述單片機為STC89C52芯片，所述單片機還連接有復位電路，所述復位電路包括復位開關S1、電容C5和電阻R4，所述復位開關S1的一端接5V電壓，另一端與電阻R4的一端、單片機的RST端口共同連接，所述電容C5并聯在復位開關S1的兩端，所述電阻R4的另一端地線相連接。

前述的基于光電控制的直流高電壓升壓裝置，其特征在于：所述數模轉換芯片U3為DAC7612芯片，所述數模轉換芯片U6為AD7706芯片，所述脈寬調制芯片U4為TL494芯片。

前述的基于光電控制的直流高電壓升壓裝置，其特征在于：所述液晶顯示電路包括128*64的LCD液晶顯示屏。