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1、周光云肖琦敏谭海军谭华数控直流稳压电源陈博欣陈启沛摘要：木系统以实现直流稳压电源的模拟、数字双线控制为目的，用STM32单片机作为主控制芯片，以LCD1602作为数显转换核心，实现对电源输出电压的数字控制及数字显示。关键词：直流稳压，数字电位器，数控一、作品介绍本系统电路主要包括五大部分：•整流滤波保护电路•+5V稳压电路•可调稳压电路•数控电位器•单片机系统•数字显示电路本系统主要特点：•采用负反馈截流式过流保护方案，电源使用更安全。•输出电压：范围0〜+10V,步进0.1V,纹波不大于10mV；•输出电流：可达1
2、A；•输出电压和电流值用液晶显示，并显示电压电流的精度，电压误差小于3%,电流误差小于5%；•用键盘输入设定电压值Usct,按确定键后，电路输出实际电压Uo,误差小于0.IV,WIUo-Uset
3、<0.IV.二、系统方框图数控部分输岀电路键盘输入（设定输岀电压）数字显不Ak▲+15V-15V+5V直流稳压电源（仪器）X▲-220V三、各模块的设计1、整流滤波保护电路整流电路采用最常用的全桥整流方案。保护电路的设计原理如下:DS1场强效应管RFP25nO6的特性是g极高电平时导通，低电平是截止。耍使电路能在过流有效地截
4、断，就必须使Q2导通，使电平下拉，此吋25n06截止。要使Q2导通，则要使其Vbe大于或等于0.7V（但此电路实际导通电压只要0.2V,原因未查出）。由于Vbe=Vr8+Vr4-Vr6,故要调节R8、R6,使得R8的电压略小于R6的电压，此时使Q2能有效的截止,25n6导通,电路正常工作;当电路过流时,R4压降增大，使得Vbe达到导通要求，故能使得Q2能导通，25n06截止，起到保护电路的作用。S4起到复位功能，在过流保护后，连通三极管的b、e两端，使具重新截止，使Q1重新导通，从而连通电路，其余部分（C4、DI、R
5、2、R3、R5、R7、DS1、R?、C3的作用）：1.在电路正常工作时，可以点亮DS1,起指示作用；2.D1起减压作用；3.R2.R3.R5.R7起分压作用保护元件，R3还起到是Q1的G、S极电平差的作用；4.C3的作用：由于Z后的的滤波电路存在一个470uF的电容，会导致在电路接通瞬I'可产生大电流从而激发过流保护电路使电路断路，导致电路无法正常工作，而设置一个C3,可在电路接通瞬间起到一个分流作用——电路接通时，电容充电，在大电流流过电路稳定Z后，通过R3放电，从而解决了瞬间人电流的问题。调试：不断地改变R6与R
6、8的值，使其正常工作时能保证Q2截止，而也能保证电流大于700mA时Q2导通，最终调试后的Vr6=5V,Vr8=4.5V,电路可起到保护作用存在的问题：虽然电路可能正常的保护，但在场强效应管截止时，其输出端输出的电压不为零，而是儿伏,原因在于R6电阻的存在，使得输入与输出构成一个回路，但总的来说影响不大。DflD}图屮绿色方框部分为滤波电路，对于简单电路，可通过人中小三种电容基木上滤去人部分纹波，比如木图中Z前的lOOOuF、10uF、104分别滤去高频中频低频三种纹波，但是由于Z后的470uF会使电路在接通瞬间启动
7、过流保护功能，须作调整，解决方法上面已给出，此处不再赘述。2、+5V稳压电路电路通过LM7805稳出一路+5V的恒压输出，同时为单片机系统和数字显示电路供电。D6+53、可调稳压电路这部分采用最常用的三段集成稳压芯片LM317,调压部分有两种方法，可总接通过电位器调节，也可利用单片机进行数字控制。在输出可以发现，冇两个电阻对输出电压进行分压，这是采样电压的1%提供给数字显示模块。LM317输出端1脚和2脚的基准电压是1.25V,我们这里选用的基准电阻是120欧，调节电阻选的是2k欧的电位器，故在模拟控制情况下的电压输
8、出范围是（2000+120）*1.25/120=2V4、电压数控电路数控电路的实质是一个以单片机为核心的数字电位器，通过按键可以快速准确地调节输出电压，步进是IV。单片机系统如下：单片机接收到按键信号后，通过指令运算，控制对应一个I/O口输出高电平，其他一分压电阻网络相连的I/O口述出低电平，其输出高电平的I/O口使对应的三级管导通，相应的分压电阻接入调压电路，实现输出电压的调节。分压电卩FI网络的原理图如下：JP2AJP6ToPl————R1詁1————姑k□——F~1J——焰——□——3或一01Q8901305■
9、R2——Es:rR4—E曲血R6i200R8xrHZH1^300RIO——EI—ii400R12——E泗R14i“600R16J—?005.数字显示电路数字显示电路有两个方案，一是直接山单片机控制译码芯片4511驱动数码管显示相应电压数值,这样做的好处是使系统设计更简单，输出电压显示值稳定，缺点是无法精确的显示输出电压实际值。考虑到北系统的电压
