数控直流电源报告

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1、数控直流稳压电源设计报告日期：年月日11数控直流稳压电源设计报告●西华大学邓久兵郑祥洲喻翌摘要：本系统是以LM317为基础，用程控的方法实现电输出1.25V到15V,步进为0.1V，共137级的数控直流稳压电源。采用负阻抗变换器（LM324的运放功能）将模拟开关集成电路CD4066数控实现137级电阻2K至275K变换为137级20Ω至2.75K作为可调三端集成稳压电路LM317输出电压的调节电阻，来调节直流电压的步进输出。该电源可用TTL电平直接驱动，调整方便，输出电压范围大。关键词：稳压、数控、负阻抗变换11一、系统方案1、系统的总体框架根据题目要求，本系统设计目标包括四个部分：程控

2、部分、电压调节部分、稳压部分、显示部分，（如图一）下面对各部分方案进行论证。电压调节部分CD4066程控部分AT89S52稳压部分LM317显示部分图一：系统结构框图2、程控部分采用AT89S52控制CD4066来调节稳压部分的输出和实现对输出电压的显示。3、稳压部分：采用LM317可调三端集成稳压器。（如图二）11图二11输出电压调节范围在1.25V至37V,输出电流最大1.5A。输出电压Uout=1.25(1+R1/R2)+IadjR2,当Iadj小于100UA时，Uout=1.25(1+R1/R2)，因此只需要精确控制R2的阻值就可以控制输出电压。111、电压调节部分方案一:采用模

3、拟开关集成电路CD4066作为稳压部分R2的调节装置。方案二：采用8个继电器控制电阻的连接方式作为稳压部分R2的调节装置。综上：本系统采用模拟开关CD4066，来缩小电路的体积，减少电平的干扰。2、显示部分采用液晶1602对输出电压显示在屏幕上。一、理论分析与计算1、稳压部分R2阻值的变化范围本设计基本要求输出电压在2V至15V，输出电流为1.5A,步进为0.1V。为便于R2阻值的选取R1=250Ω,则R2设计为20Ω至2.75KΩ,以20Ω为步进值，共137级可调数控电阻。2、电压调节部分■CDCO66为四路模拟开关，分A组、B组、C组、D组。控制端可由TTL电平驱动，工作原理：以A组

4、为例，当CON_A11为高电平时，AI/O与AO/I内部直接相连，其导通电阻为200Ω，当CON_A为低电平时，AI/O与AO/I内部开路，起电阻为20MΩ。则本设计采用两个CD4066串联来实现137级可调电阻数控。因此只要用TTL电平就可以分别控制8组模拟开关的导通和关断，（图3）为CDCO66的外围电路，其外围电阻的选取如图所示：图三■因模拟开关CD4066存在导通电阻200Ω，关断电阻20M本设计采用负阻抗变换器将模拟开关集成电路CD4066数控实现137级电阻2K至275K变换为137级20Ω至2.75K作为可调三端集成稳压电路LM31711输出电压的调节电阻，负阻抗变换器采用

5、LM324运算放大器实现，（图四）为负阻抗变换电路，根据运算放大器的工作特点可得：输入阻抗Ui/Ii=-R1RL/R2。因此改变电阻R1、R2就可以改变变换比例，由于是负阻抗变换器，本设计采用两级实现变换比例1/100。电阻取值R1=1K,R2=10K。图四一、系统电路设计根据上述设计，把137级20Ω至2.75K数控可调电阻同可调三端稳压集成电路LM317结合，从而实现137级数控直流稳压电源，得到总的设计图（如图五）11图五一、系统软件设计按键扫描系统基于单片机开发系统KeilC51，软件流程图（如图六所示）系统预置初始电压电压细调减少电压细调增加电压粗调减少电压粗调增加图六11一、

6、系统测试实验测试的数据如下：P0UoutP0UoutP0UoutP0UoutP00xff1.280xef2.880xdf4.390xcf5.990xbf0xfe1.380xee2.980xde4.490xce6.090xbe0xfd1.480xed3.080xdd4.590xcd6.190xbd0xfc1.580xec3.180xdc4.690xcc6.290xbc0xfb1.680xeb3.280xdb4.790xcb6.390xbb0xfa1.780xea3.380xda4.890xca6.490xba0xf91.880xe93.480xd94.990xc96.590xb90xf81

7、.980xe83.580xd85.090xc86.690xb80xf72.080xe73.680xd75.190xc76.790xb70xf62.180xe63.780xd65.290xc66.890xb60xf52.280xe53.880xd55.390xc56.990xb50xf42.380xe43.980xd45.490xc47.090xb40xf32.480xe34.080xd35.590xc37.20xb30xf22.58