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1、绪论直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流稳压电源品种很多,但均存在以下二个问题:1)输出电压是通过粗调(波段开关)及细调(电位器)来调节。这样,当输出电压需要精确输出,或需要在一个小范围内改变时(如1.05～1.07V),困难就较大。另外,随着使用时间的增加,波段开关及电位器难免接触不良,对输出会有影响。2)稳压方式均是采用串联型稳压电路,对过载进行限流或截流型保护,电路构成复杂,稳压精度也不高。在家用电器和其他各类电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在
2、实际生活中，都是由220V的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小.因此,电压的调整精度不高,读数欠直观,电位器也易磨损.而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。随着科学技术的不断发展,特别
3、是计算机技术的突飞猛进,现代工业应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围的高压电源,特别是在一些高能物理领域,急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源。从上世纪九十年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。在80年代的第一代分布式供电系统开始转向到20世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。早在90年代中，半导体生产商们就开发出了数控电源管理技术，而在当时，这种方案的性价比与当时广泛使用的模
4、拟控制方案相比处与劣势，因而无法被广泛采用。 由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为“数控电源”的新产品。 现今随着直流电源技术的飞跃发展,整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制,从而使直流电源智能化,具有遥测、遥信、遥控的三遥功能,基本实现了直流电源的无人值守 设计的数控直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、D/A转换电路、直流稳压电路等几部分组成。单片机系统选用89C51型号单片机,内含4K的ROM。 直流稳压电源是最常用的仪器设备,在科研及实验中都是必不可少的。针对以上问题,我设计了一
5、套以单片机为核心的智能化直流电源。该电源采用薄膜轻触键盘,可对输出电压值进行设置,输出由单片机通过D/A,控制驱动模块输出一个稳定电压。同时稳压方法采用单片机闭环控制,单片机通过A/D采样输出电压,与设定值进行比较,若有偏差则调整输出。工作过程中,稳压电源的工作状态(输出电压、电流等各种工作状态)均由单片机输出驱动LED显示,由键盘控制进行动态逻辑切换。一、理论方案AT89C51单片机为核心控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电压，设置±0.1V和±1V步进等级，输出电压范围为0～30V，最大电流为3A，并可由液晶屏显示实际输出电压值和电流值,显示精度可达1‰。系统有过流保护电路，当输出电
6、流过大时功率管自动截至，并且产生中断申请信号。本系统由单片机控制输出数字信号，经过D/A转换器（MAX504）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，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。实际测试结果表明，本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。以单片机89C51为控制核心，外接按键进行控制，单片机控制8个继电器，且每个继电器串联一个一定阻值的电阻，电阻之间的关系为以2为参数的等比数列，继电器之间为并联形式。最终电压幅值可经过一个稳压电路后稳定输出。且最后输出的电压值可通过单片机控制在数码显示管上显示出来，并时刻刷新调整电压后的幅值。整流稳压输出稳压器变压系
7、统电源AT89C51电阻网络+15V+5V—15V至各单元电路继电器LED显示键盘输入二、系统的单元电路设计1、单片机基本系统图4控制部分是系统整机协调工作和智能化管理的核心部分，采用AT89C51单片机实现控制功能是其关键，采用单片机不但方便监控，并且大大减少硬件设计。2、D/A转换部分系统设置D/A转换接口，采用10位数模转换器MAX504。图5电源输出电压范围是0~30V，步长为0.1V，共有300个状态，而8位的
