基于单片机的漏电保护装置设计

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1、题目：直流稳压电源及漏电保护装置（L题）摘要稳压电源是各种电子电路、电子设备所必不可少的动力来源，对于整个电路的重要性是不言而喻的。研究直流稳压电源，就是为了提高电源的使用性能和提高电源的电气性能。此直流稳压电源及漏电保护装置是基于升降压电路和LDO低压差稳压电路设计的线性直流稳压电源。该控制器由两个独立的控制器和低压差稳压电路组成。由于低压差线性稳压器LDO具有极低噪声、高稳压性能和低成本等优点，在便携式电子产品的低耗电源系统中得到广泛应用。完善开关电源的直流稳压电源应具有漏电保护装置，漏电动作电流30mA的漏电保护装置，作为防止人体直

2、接或间接保护。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键字：LDO线性直流稳压、漏电保护目录一、系统方案设计1聞創沟燴鐺險爱氇谴净。1.1设计要求1残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1.2总体方案设计1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.3总体电路图设计2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.4方案论证与比较3謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.4.1主控芯片单片机（MCU）的设计方案论证与选择3厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.4.2稳压电源的设计3茕桢广鳓鯡选块网羈泪。1.4.3漏电检测电路的设计4鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。1.4.4关断保护电路的设计4籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。二、主要单元电路的设计5預頌圣

3、鉉儐歲龈讶骅籴。2.1稳压电源电路的设计5渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.2采样电路的设计6铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2.3漏电检测电路设计7擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.4放大电路的设计8贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。2.5报警电路的设计9坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。三、程序设计9蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。四、测试方案与测试结果10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。4.1测试仪器10綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。4.2指标测试和测试数据11驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。4.2.1输出电压范围测试结果如表1：11猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。4.2.2电压调整率测试结果如表2：11锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。4

4、.2.3负载调整率测试结果如表3：11構氽頑黉碩饨荠龈话骛。4.2.4过流保护：11輒峄陽檉簖疖網儂號泶。4.3系统对题目的完成情况：12尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。4.4结果分析：12识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。五、结论12凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。参考文献：13恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。一、系统方案设计1.1设计要求1、基本要求设计一台额定电压为5V，额定输出电流为1A的直流稳压电源。（1）转换开关S接1端，RL阻值固定为5Ω。当直流输入电压在7~25V变化时，要求输出电压为5±0.05V，电压调整率SU≤1%。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。（2）连接方式不变，

5、RL阻值固定为5Ω。当直流输入电压在5.5~7V变化时，要求输出电压为5±0.05V。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。（3）连接方式不变，直流输入电压固定在7V，当直流稳压电源输出电流由1A减小到0.01A时，要求负载调整率SL≤1%。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。（4）制作一个功率测量与显示电路，实时显示稳压电源的输出功率。2、发挥部分设计一个动作电流为30mA的漏电保护装置（使用基本要求部分制作的直流稳压电源供电，不得使用其他电源）。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。（1）转换开关S接2端，将RL接到漏电保护装置的输出端，阻值固定为20Ω，R和电流表A组成模拟漏电

6、支路（见图1）。调节R，将漏电动作电流设定为30mA。将漏电保护装置动作后，RL两端电压为0V并保持自锁。排除漏电故障后，按下K恢复输出。要求漏电保护装置没有动作时，输出电压≥4.6V。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。（2）要求漏电保护装置动作电流误差的绝对值≤5%。（3）尽量减少漏电保护装置的接入功耗。（4）其他。1.2总体方案设计系统框图如下图所示。其中主控部分由STC89C58RD及相关电路组成，它是整个系统的核心。电源部分由及相关电路组成，为整个系统正常稳定地工作提供稳定的电压。电压检测和引脚判定有康铜丝和ADC0804组成，完成AD采样和

7、芯片引脚个数的判定。待测芯片部分的所有管脚都受MCU的控制，MCU能够读取它的所有信息。显示部分由1602液晶组成，方便显示相关信息。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。12图1系统设计框架1.3总体电路图设计图2电路框图当直流输入电压在7~25V变化时，通过一个Buck-Boost电路拓补结构让其稳定输出5V的电压，再使用康铜丝链接一个放大电路，通过ADC0804采样获得是是实时的电流、电压值并在1602上显示，当检测电路电流超过30mA时，漏电保护电路启动，断开电路并进行报警。最后可以通过键盘控制电路复位。谚辞調担鈧谄动禪泻類。121.4方案论证与

8、比较1.4.1主控芯片单片机（MCU）的设计方案论证与选择方案一：采用Atmel公司的AT89S52。AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flas