排气温度表检测仪中的电源设计

    1　引言

    排气温度表(以下简称排温表)是检测飞机发动机正常工作温度的一种仪表,它的输入信号来自于热电偶将温度变化转化成电压而得到的0~40mV的毫伏级电压,因此在排温表检测仪设计中我们就需要产生该可变电压源来代替传感器的输出信号。本文介绍了该检测仪中直流电源和可变电压源的设计,经过检定达到了0·1mV的精度要求。

    2　基本工作原理

    整个电压由两部分组成:±5V的直流双电源和0~40mV的可变电源。电源部分的设计原理电路如图1所示:

    2·1±5V的直流双电源

    在排温表检测仪中需要±5V的直流双电源为A/D芯片、单片机芯片、精密基准电压源等电路供电。由于检测仪是由飞机上27V的直流电源供电,而该27V电压的接地端为飞机蒙皮,因此在电源设计中必须做到27V直流电源、±5V的双电源的共地。

    如上图所示,27V直流电压经三端稳压器7805和7808稳压后分别得到+5V、+8V的稳定电压,其中C1、C2分别为输入端、输出端的滤波电容。由555振荡电路构成逆变电路,保证了±5V电压的共地。+8V电压为其供电,R2、RW、C5决定振荡频率。振荡信号经C7耦合、D3半波整流后送至三端稳压器7905得到-5V的稳定输出电压。D4为振荡信号的正半周提供通路,C8、C9是滤波电容。

    2·2 0~40mV可变电压源

    由于排温表输入电压的精度为0·1V,因此对电路设计也提出了要求。考虑功率损耗必须采用大阻值的电位计来实现。

    电路中采用了精密基准电压源MC1403,之所以选用它是因为它还可以为A/D转换芯片MC14433提供基准电压。+5V的直流电压经过MC1403输出2·5V的基准电压,经电阻RX分压后输出0~40mV可变电压源。

    3　设计中的注意事项

    (1)根据555振荡电路的电压要求,振荡电路的电源电压要适当高于负电源电压的绝对值。如电路中7808为555提供电源电压。

    (2)由于热电偶输出的是0~40mV的电压,我们才采用了2·5V的基准电压源。如果需要得到其它毫伏级的电压(可变或不可变),只要适当选择基准电压源和大阻值电位计,均可以达到理想效果。

    (3)由于三端稳压器在电路中设计比较紧凑,考虑散热问题,建议选用金属菱形封装的集成稳压器并配以足够大的散热器,以保护稳压器能够正常工作。

    4　结束语

    我们将这种电源应用到便携式智能排温表检测仪的设计中,经检定达到了最初的设计要求,证明该电源设计具有一定的使用价值。