数控直流稳压电源的设计.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES20页第PAGE\*MERGEFORMAT20页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT20页数控直流稳压电源的设计专业：自动化班级：074班姓名：杨欧指导教师：赵敏设计任务：基本功能实现：可输出电压：范围0～18V，步进0.1V，纹波不大于10mV。可输出电流：150mA，额定电流为0.5A。可输出电压值由数码管显示。由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减。为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±18v,+5v。扩展功能与创新：输出电压可预置在0~18v之间的任意一值。用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化。扩展输出电压种类（如三角波、方波、正弦波等）。扩展可输出电流：150mA。在扩展的基础上增加新的功能。设计报告：开题报告：包括可行性分析、方案比较、方案确定、系统方框图、经费预算等。理论方案：具体的原理图、程序图、逻辑分析、理论计算、电路仿真结果等。验证方案及验证结果：包括验证方案的原理，采取的措施、实际验证结果等设计总结：包括实践中出现的问题，解决方法对策、设计心得体会等。参考资料：包括采用的芯片、电路、参考文献等。内容摘要随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。基本原理：简易数控直流电源，主要包括三大部分：数字控制部分、D/A变换部分和可调稳压部分。完成这三大部分功能的电路及集成芯片品种很多，在经济、可靠、实现其基本功能的前提下，合理的设计及选择电路则是完成设计的关键。整个系统的工作原理简述如下：计数器每次脉冲触发跳一，也及实现步进01。如何实现步跳01成为本设计的关键所在，由于电容的容值不一，充电时间常数不等，故可利用电容时间不相等，又按键有一定的时间，大约是0.5S，但这个时间对于电容充电时间常数来说已经足够了，本设计就是通过实现按键来实现脉冲的。也可以采用单片机控制，其电路包三个部分：用8031作为核心部分，从p2口接显示电路，通过串口接外端口2764来和键盘相接，从而形成控制电路。开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点,被称作高效节能电源。由于开关稳压电源具有这些优点，基于这个思想设计了一个1～5V可调的低功率开关稳压电源，以满足小型电子设备的供电需要。数字直流稳压电源方案的探讨：方案一：此方案采用传统的调整管方案，主要特点在于使用一套十进制计数器完成系统的控制功能，一方面完成电压的译码显示，另一方面其输出作为EPROM的地址输入，而由EPROM的输出经D/A变换后去控制误差放大的基准电压，以控制输出步进。方案二：采用51系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，可以经过ADC0809进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。采用软件方法来解决数据的预置以及电流的步进控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现本系统以直流电源为核心，利用51系列单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，设置步进等级可达0.1V，并可由数码管显示实际输出电压值和电压设定值。利用单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（DA0832）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电电流的变化而输出不同的电压。单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控，输出电压经过电流/电压转变后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数据量，经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电压更加稳定，构成稳定的压控电压源。本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最