简易数控直流电源的设计

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1、简易数控直流电源一..设计要求1.基本要求（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）由＋、—两个键分别控制输出电压步进增减；（4）为实现上述几个部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。2.发挥部分输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值二.题目分析：为了使输出电压的调整范围在0~+9.9V，步进0.1V，由＋、—两个键分别控制输出电压步进增减，可在以LM317为基本稳压电路的基础上，附加电压调节电路，数字电压显示电路和发挥部分中的预值电路。LM317是输出正电压

2、可调的集成稳压器。为实现上述几个部件工作，自制一稳压直流电源。可用电源变压器，整流器，LM7815,LM7915,LM7805构成。三．整体构思：有三种方案可供选择;方案一：用十进制加减计数器74LS192实现对输入的脉冲计数，采用继电器实现对输出电压的控制，采用共阳极的数码管实现对输出的电压显示。26方案二：计数部分同方案一，输出部分用DA转换代替继电器控制部分，然后用运算放大器将模拟信号放大输出。方案三：用单片机编程实现。根据做过这个电路的人的经验，相比之下，方案三最简单，也最经济，但由于当初准备开始做的时候，我们对单片机了解不深，而

3、且还没学编程，对我们来说，单片机实现起来就比较困难。同时继电器原理比DA转换更容易理解，于是我们便采用了方案一。四．具体实现：“+”“—”键数控部分输出电路数字显示自制稳压电源~220V+15V—15V+5V五．各部分定性说明以及定量计算：1、稳压直流电源电路26第一个变压器选择10W12V，第二个变压器选择10W9V；选取变压器时主要考虑使集成稳压器两端的电压差不能太大，否则电压差太大就会导致集成稳压器过烫，无法正常工作。选择1N5402是因为它能经受3A的电流，能够起到整流的作用。2.2mF的电容C1、C2、C3起到滤波的作用。二极管

4、D9——D11用于保护集成稳压器，在电路断电的瞬间，电容C4、C6、C7会有一个很大的放电电流，这样会伤害集成稳压器，加了二极管D9——D11后，电流就经这些二极管放掉。采用固定式稳压电路LM78系列、LM79系列输出+、-15V，+5V电压。2、数字显示器控制部分电路26为了得到比较好的脉冲波形，我们采用斯密特触发器，但是在实际的电路中，仍如会有抖动现象，这就给电路带来了不确定性。为了消除抖动，我们加了一个小电容和一个1K欧的电阻，如上图所示。26用十进制可逆计数器74LS192实现对小数位和各位的加减计数，输出一路送74LS47译码驱

5、动电路，驱动共阳极的数码管显示输出的电压值。另一路送继电器控制电路，将数字信号转化为模拟的电压信号。3、单个继电器的工作原理：KK1EMR011B06D11N4148Q12N4124R13.3k?R23.3k?V15VV21.5VR3100?XMM104050J2Key=Space67831继电器采用常闭的接口，当平时继电器的输入端无一定电压值输入时，开关闭合，电阻两端的电压几乎为零。而当有一定的电压值输入时，开关打开，电阻上分得一定电压，根据电阻值与外电路电阻值的比值确定分得的电压值。这样就能将数字信号转化为模拟的电压信号。4、通过继电

6、器控制的输出电路26这里采用的是单刀双掷开关来模拟继电器工作的电路，平时开关是闭合的，当继电器得电时，相当于开关断开，与开关并联的电阻得到分压。为了实现输出电压从0~9.9V以0.1V步进调节，输出电压调节网络可以用8组电阻实现，分别是0.1V、0.2V、0.4V、0.8V、1V、2V、4V、8V。当集成稳压器的输出端与调节端所连接的电阻值选625Ω（对应500V/Ω）时，0.1V、0.2V、0.4V、0.8V、1V、2V、4V、8V的调节电阻的阻值分别为50Ω、100Ω、200Ω、400Ω、500Ω、1KΩ、2KΩ、4KΩ。每组电阻两端

7、并接小型继电器或微型继电器K0.1、K0.2、K0.4、K0.8、K1、K2、K4、K8(要求继电器的接触电阻小于1Ω)，继电器的常闭触点将各输出电压检测电阻短接，也就是说，所有继电器不得电时，输出电压为零。随着不同继电器电磁线圈的得电，将得到对应的输出电压。26如果输出电压检测电阻的参考端接GND，LM317的最低输出电压则为1.25V，不能满足试题0~9.9V的基本要求。因此，为了获得0V的输出电压，输出电压检测电路的参考端应接在-1.25V的电压基准上，以抵消LM317的输出端与基准端1.25V的影响。需要注意的是，当整流滤波电容器

8、远离稳压电路时，需要在靠近稳压电路特别是集成稳压器的地方，在输入端和GND端接旁路电容器，旁路电容器的电容量可以在0.1V~10μF之间，并要求旁路电容器的等效串联电阻（ESR）要小，通常选用