基于单片机控制的程控稳压直流电源的设计

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1、目录摘要…………………………………………………………………………………iAbstract……………………………………………………………………………ii1引言……………………………………………………………………………12系统分析…………………………………………………………………………13方框框图…………………………………………………………………………24系统设计…………………………………………………………………………34.1稳压输出部分……………………………………………………………34.1.1稳压输出原理………………………………………………………4.1.2稳压输出

2、部分仿真图………………………………………………..4.2数字控制部分…………………………………………………………………34.2.1单片机部分……………………………………………………………..4.2.2D/A转换部分…………………………………………………………..4.2.3A/D转换部分…………………………………………………………4.3键盘部分……………………………………………………………………94.4显示部分……………………………………………………………………..4.4.1串行部分………………………………………………………………4.4.2并行部分……………………

3、………………………………………….5电路流程图……………………………………………………………………126电源测试结果……………………………………………………………136.1电压测试……………………………………………………………………146.2性能测试……………………………………………………………………14结论…………………………………………………………………………………14致谢…………………………………………………………………………………15参考文献……………………………………………………………………………16一引言几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直

4、流稳压电源的应用非常的广泛。直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题。设计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求。因此,直流稳压电源的研究就颇为重要。目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法，另一种是数字方法。前者的电路均采用模

5、拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。直流稳压电源朝着数字化方向发展。因此对于数控恒压源的研究是必要的。随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、输出精度和稳定性要求越来越高,利用D/A转换器的高分辨率和单片机的自动检测技术设计程控电源就显示出其优越性。程控电源既能方便输入和选择预设电压值又具有较高精度和稳定性，而且可以任意设定输出电压或电流，所有功能由面板上的键盘控制单片机实现，给电路实验带来极大的方便,提高了工作效率。3总体方案框图系统总体方案框图如图1所示:直流输入输出调整单元恒压输出测试通道芯片供电部分D/A转换器反馈通道单片机及外围电路A/D转换器

6、键盘数码管显像图1 系统原理框图4系统部分功能设计4.1稳压输出部分4.1.1稳压输出原理与电路这部分将数控部分送来的电压控制字转换成稳定电压输出。D/A转换部分的输出电压作为稳压输出电路的参考电压。稳压输出电路的输出与参考电压成比例。稳压输出电路采用的是串联式反馈稳压电路（如图2），在电路中，Q1—TIP122为调整管，U6A—LM358为比较放大器，R19、R22组成反馈网络。D/A转换电路的输出电压DAOUT接到U6A的同向端，稳压电源的输出经R19、R22组成的取样电路分压后送到运放U6A的反向端，经运放比较放大后，驱动调整管Q1。路平衡时，D/A电路的

7、输出电压与取样后的电压相等。　　稳压输出部分的过流保护电路由R21和Q2组成。设为保护动作电流，则当电源输出电流I增加到时，R21上的压降*R21使得Q2管导通，分掉了Q1上的基极电流，使输出I不再增加，起到了过流保护作用。Q1R21R20LM3588R22R19　图2  稳压输出部分.4.1.2稳压输出部分仿真图　图3  稳压电路仿真图一般的直流稳压电源是用可变电阻来实现输出电压的调节，那么要在直流稳压电源的基础上实现数字控制的话，实际上很简单，我们只要将可变电阻换成数字控制部分来代替，就能实现数控恒压源这一课题。所以，首先要做的，就是选择合适的稳压输出电路并

8、对其可行性进行了仿真。如