在环境监测系统的设计与运行中,电源电路的部署是很重要的一部分内容,关系着整个系统的命脉。而电源电路的部署也是比较复杂的,今天三水环境监测公司就环境监测系统电源电路的部署为大家详细介绍一下。
在环境监测系统中,空气传感器输出的电流是nA级的极微弱电流,电源电压的微小波动会对测量结果产生较大影响。因此空气测量终端对电源有相当高的要求。本文中,设计一个两级的降压电源,提供稳定的5.0V和3.3V电压。空气测量终端以12V可充放电锂电池作为供电电源,设计以LM2596芯片为核心的第一级降压电路,将12V的电压降压到5.5V。第一级的5.5V电压仍然具有一定的纹波,不适合直接给高精度测量系统供电。因此再设计两个以SPX3819芯片为核心的二级降压电路,将电压转化为3.3V和5.0V的稳定电压,分别给数字电路和模拟电路供电。
环境监测系统以LM2596芯片为核心的第一级降压电路原理图如图所示。
由12V电源给芯片LM2596供电,输出电容CVCC和C1_8除了起到输出滤波作用外,还提高稳压环路稳定性,R_F1、R_F2和R_F3是反馈电阻,用来调节输出电压,2引脚为输出,其输出电压表达式为:
VOUT=VREF×(1+(R_F2+R_F3)/R_F1)
式中:VREF为内部参考基准源,VREF=1.23V。本文设置输出电压为5.5V。
第二级5V模拟电源降压电路,以SPX3819芯片为核心,把5.5V电压作为输入,并降至5V电压供给空气浓度测量电路的nA级微弱电流放大电路。SPX3819芯片5V降压电路原理图如图所示。
图中SPX3819芯片的1脚是该降压电路的输入引脚,2脚接地,3脚是使能端,4脚连接的电阻R5VOut_1和电阻R5VOut_2作用是调节5脚输出电压为5V,去耦电容C5.0和C3_1主要是起滤波作用,使电压稳定输出,电感LVCC2为防止电流突变对芯片的电源和地造成干扰。第二级5V模拟电源降压电路可以提供高稳定性的5V电压,从而保证环境监测系统微弱电流放大电路的信号稳定性。