基于mcu的数控直流稳压电源的设计与实现

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1、JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ基于MCU的数控直流稳压电源摘要：本项目设计制作一个输出电压范围（6~12V）可调节和输出电流范围（0~500mA）可调节的数控直流稳压电源。直流稳压电源通常是由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。其中难点在第四部分，本项目设计制作的是一个串联型线性稳压电路，主要包括基准电压电路，调整管，比较放大，取样电路四个单元模块。我们将基准电压设计成一个数控基准电压，则稳压电路就可以构成一个数控的稳压电源。此基准电压通过单片机的A/D转换实现，通过双运算

2、放大器LM358与取样电压进行比较放大，输出电压通过调整管得到稳定，并通过单片机的D/A转换将采样电压，采样电流转换成输出电压电流并用数码管显示出来。本项目制作的数控直流稳压电源具有结构简单、调节方便、输出电压稳定性强、纹波电压小等优点。关键字：数控直流稳压电源；基准电压；取样电路；单片机DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDSJDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ1设计要求（1）输出直流电压调节范围6~12V，纹

3、波小于20mV。（2）输出电流0~500mA。（3）按键设定输出电压值，分辨率为0.1V。（4）用数码管显示稳压电源输出电压值，当输出电压为12.1V时，数码管显示“12.1”。实时采样并显示输出电流，显示分辨率为1mA2、方案设计与论证2.1调整管部分调整管是核心元件，它的安全工作是电路正常工作的保证，它的选用主要考虑其极限参数ICM，U（BR）CEO和PCM。调整管极限参数的确定，必须考虑到输入电压UI由于电网电压波动而产生的变化，以及输出电压的调节和负载电流的变化所产生的影响。调整管集电极最大电流为：　ICmax≈IEmax（1）当电网电压最高，即输入电压最高同时输出

4、电压最低时，调整管承受的管压降最大即UCEmax=UImax－UOmin（2）当晶体管的集电极电流最大，且调整管承受的管压降最大时，调整管的功率最大即PCmax=ICmax×UCEmax（3）实际选用时，还要考虑留一定的余量。2.1.1方案一：中功率三极管：BD681（NPN），BD682（PNP）DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDSJDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ　　　　　　　　　图１　中功率三极管BD

5、681参数特性图2.1.2方案二：达林顿功率晶体管：TIP122（NPN），TIP127（PNP）图2　中功率三极管TIP122参数特性图2.1.3方案比较与选取：比较方案一与方案二，两种类型中功率三极管参数都满足要求，理论上两者都满足要求，由于实验室只有TIP122,所以本设计选择方案一的中功率三极管。2.2运放的选取运放指标：，(4)运放输出电流：(5)DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDSJDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFH

6、DLSFHKLDSJ运放输出电压：(6)运放电源电压：必须大于运放的输出电压，因此选取电源电压18V。查看LM358芯片数据手册见附页图16：其输出电压典型值为28V，满足要求，而LM353，OP07与LM358相比差一些。本设计选择LM358芯片。3、系统总体设计3.1串联型稳压电路串联型稳压电路图如下图3所示：TIP122IPLM358ce b图3串联型稳压电路图稳压原理：当由于某种原因（如电网电压波动或负载电阻的变化等）使输出电压Uo升高或降低时，采样电路将这一变化趋势送到A的反相输入端，并与同相输入端电位UZ进行比较放大：A的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高

7、）：因为电路采用射级输出形式，所以输出电压Uo降低（升高），从而使输出电压得到稳定，可简述为：稳压电路的输出电压为：(7)3.2基于MCU的数控直流稳压电源DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDSJDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ由稳压电路的输出电压表达式（7）知，输出电压与基准电压为线性关系，当改变Uz的大小，则输出电压也将发生变化。如果此基准电压是