1　引言

　　電力系統所需的直流電源，都是由直流電源系統提供的，而直流電源系統的輸出為合閘母線和控制母線兩部分。合閘母線的電壓即為充電機輸出電壓值,合閘母線的電壓高，其作用是為合閘機構提供操作電源。控制母線的電壓要比合閘母線的電壓低，而充電機在滿足給蓄電池正常充電的情況下，其輸出電壓要高于控制母線電壓，要滿足控制母線能正常地給電力系統的繼電保護裝置及信號回路等供電。必須把合閘母線電壓降至一定范圍，形成控制母線。本文介紹的自動調壓裝置正是為實現這一功能而設計的。

　　2　方案選擇

　　設計開始，我們選擇方案所遵守的原則為：成本低、性能高、具有高可靠性與穩定性、實用性。

　　2.1　選用單片機控制方案

　　選用8031或8051構成的單片機系統，雖然實現起來，十分簡便，但是此系統所需外圍輔助器件比較多，造成成本過高。另外一重要原因是此種方案對干擾特別靈敏。實際運用，可靠性較差，基于以上二種原因，此種方案沒有采用

　　2.2　選用大規模可編程邏輯器件方案

　　我們選用了可編程邏輯器件GAL20V8B，進行編程實現。此種方案電路簡單，造價不高，但是經實際試驗后發現，此種方案的抗干擾能力較差。所以，也不是優選方案，沒有被我們采用。

　　2.3　用大規模邏輯電路方案

　　采用此種方案后，我們發現實現自動調壓功能的電路十分簡單，整個成本明顯降低，由于采用的邏輯芯片為雙向移位寄存器40194B{74194}，此種芯片是一種成熟的芯片，其工作穩定性十分高，造價也十分低。是目前普遍采用的一種集成電路。經實際試驗，達到了預期的設計要求。因此我們采用了這種設計方案。

　　3　移位寄存器40194B的描述

　　工作真值表見表1，管腳排列見圖1,HEF40194B是具有兩種控制輸入(S0—S1)的雙向移位寄存器，具有一個時鐘輸入腳(CP)，一個左移串口數據的控制輸入腳(DSL)，右移串口數據的控制輸入腳(DSR)，四位并行數據的輸入腳(P0—P3)。一個同步復位輸入腳(/MR)，四個并行輸出腳(O0—O3)。當/MR為低電平時，對芯片進行復位，迫使O0—O3輸出低電平。當MR為高電平時，工作模式由S0和S1按表1組合方式工作，串口和并口工作方式是由CP脈沖邊沿觸發

　　4　自動調壓裝置的工作框圖如圖2所示

　　5　元器件選擇

　　從圖2可看出，所設計的自動調壓裝置在直流電源系統中是一個獨立執行部分，其自動控制電路部分所需的+12V工作電源。是利用電阻從+KM上降壓之后。通過7812穩壓塊直接穩壓后而獲得，采樣回路。利用精密電阻直接降壓采樣，這樣足可以保證采樣的精度要求，從而不用采用價格高的霍耳元件，成本大大降低，另外，工作的可靠性與穩定性都比霍耳元件高。比較判斷回路，是LM224工業常采用的芯片，其價格低，性能可靠，觸發電路采用的是NE555集成電路，移位執行電路采用的是40194B(74194)雙向移位寄存器。其工作過程參見表1 驅動電路采用的是BU406(BUX85)高壓三極管，此種器件的造價十分低，同時它也是成熟的器件被廣泛應用于工業。繼電器采用的是JQX58F。這種繼電器節點容量大，而且價格低，降壓回路采用的是硅二極管組。