数控直流稳压电源课程设计

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1、XXXXX大学电子课程设计报告题目：数控直流稳压电源系名专业年级姓名指导教师xxxx年x月xx日-17-目录1课程设计的目的…………………………………………………32课程设计题目的描述和要求……………………………………33课程设计报告内容………………………………………………33.1总体设计方案及总体方框图………………………………33.2单元电路设计及工作原理…………………………………43.3元件型号及参数……………………………………………93.4元件清单……………………………………………………133.5系统总体电路图……………………………………………133.6系统的调试

2、步骤及方法……………………………………153.7测试结果……………………………………………………153.8调试过程中的问题及解决办法……………………………164总结………………………………………………………………16参考书目……………………………………………………………17-17-课程设计目的能够掌握并实际运用课本知识。能够利用所学的电子技术知识正确分析并设计电路，将适当芯片运用到实际电路中，将课本知识转化为实际能力。2.课程设计题目的描述和要求设计一个可以通过数字量输入来控制输出电压大小的直流稳压电源。其具体指标如下：1．输出电压范围为0~9V，纹波电压小于10mV。

3、2．输出电流为500mA。3．输出直流电压能步进调节，由“+”、“-”两键控制电压步进增和减，步进值为1V。4．输出电压由数码管显示。5．包括设计系统工作的辅助电源。3.课程设计报告内容3.1总体设计方案及总体方框图根据设计任务要求，数控直流稳压电源的工作原理框图如下图所示。主要包括三大部分：数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。数字控制部分用“+”、“-”按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到D/A转换器，经D/A转换器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。-17-3.2单元

4、电路设计及工作原理3.2.1数字控制电路数字控制电路的核心是一个可逆二进制计数器，可采用同步、可预置、双时钟可逆计数器74LS192来完成。为了消除按键的抖动，避免输出的误动作，分别在“+”、“-”按键和计数器之间加入一个74LS123单稳触发器每按键一次时产生一个100mS左右的单脉冲，可控制计数器在0000~1001之间计数，从而控制输出电压的变化。3.2.2D/A转换电路D/A转换电路是将数字量转换成模拟量。在此可采用权电阻网络D/A转换电路和电压可上下偏移的反相器构成。运算放大器可采用LM324集成四运算放大器来完成。-17-该电路的输入信号接四位二进制计数器的

5、输出端，设计数器输出高电平为UH≈+5V，输出低电平UL≈0V。则输出电压表达式为:Uo1=-Rf〔UH/8R·D0+UH/4R·D1+UH/2R·D2+UH/R·D3〕=-RfUH/23R〔23D3+22D2+21D1+20D0〕设Uo2=-Uo1(UIN).当D3D2D1D0(Q3Q2Q1Q0)=1001时,要求UIN=10V，即：9=RfUH/23R×9当UH=5V时，Rf=1.6R.取R=10KΩ,Rf由10KΩ电阻和电阻10KΩ电位器串联组成。3.2.3可调稳压电路可调稳压电路是由集成稳压电路LM7805和运算放大器构成。为了满足稳压电源最大输出电流500mA

6、的要求，可调稳压电路选用三端集成稳压器CW7805，该稳压器的最大输出电流可达1.5A，稳压系数、输出电阻、纹波大小等性能指标均能满足设计要求。要使稳压电源能在0~9V之间调节，可采用下图所示电路。-17-设运算放大器为理想器件，所以UN≈UP。又因为：UP=（R2/R1+R2）UIN，UN=U0-（R3/R3+R4）×5所以，输出电压满足关系式U0=UNI·（R2·/R1+R2）+（R3/R3+R4）×5令R1=R4=0，R2=R3=1KΩ。则U0=UIN+5。由此可见，U0与Uin之间成线性关系，当UIN变化时，输出电压也相应改变。若要求输出电压步进增或减，UIN步

7、进增或减即可。3.2.4译码显示电路译码器的作用是将计数器的计数结果进行二-十进制译码，并驱动数码管用十进制符号显示出来。译码器采用BCD输入的4线-7段锁存译码器CC4511，显示器用七段共阴极半导体显示器SM4205，译码器和显示器之间应接限流电阻，防止电流过大烧坏数码管。-17-3.2.5输入直流电源产生电路（整流滤波电路）首先确定整流电路结构为桥式电路；滤波选用电容滤波。电路如下图所示。仿真电路图：电路的输出电压UI应满足下式：U≥Uomax+（UI-UO）min+△UI式中，Uomax为稳压电源输出最大值；（UI-UO）min为