简易可编程稳压电源设计(修改后文件)

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1、单位代码11660单位名称重庆理工大学计算机控制技术综合应用设计论文论文题目：简易可编程稳压电源设计专业：电气工程及其自动化学院：电子信息与自动化学院组员：姓名：何展东学号：11007990208姓名：刘一步学号：11007990218姓名：黄鑫鹏学号：11007990211中国·重庆2013年12月简易可编程稳压电源设计绪论　直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流稳压电源品种很多．但均存在以下问题：输出电压是通过粗调

2、（波段开关）及细调（电位器）来调节。这样，当输出电压需要精确输出，或需要在一个小范围内改变时（如1.02~1.03V），困难就较大。另外，随着使用时间的增加，波段开关及电位器难免接触不良，对输出会有影响。常常通过硬件对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。本文设计了一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源，克服了传统直流电压源的缺点，具有很高的应用价值。电源采用数字控制，具有以下明显优点：1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略，使电源模块的智能化程度更高，性能更完美。2)控制灵活，系统升级方便，甚至可以在线修改控制算

3、法，而不必改动硬件线路。3)控制系统的可靠性提高，易于标准化，可以针对不同的系统(或不同型号的产品)，采用统一的控制板，而只是对控制软件做一些调整即可。4)系统维护方便，一旦出现故障，可以很方便地通过RS232接口或RS485接口或USB接口进行调试，故障查询，历史记录查询，故障诊断，软件修复，甚至控制参数的在线修改、调试;也可以通过MODEM远程操作。5)系统的一致性好，成本低，生产制造方便。由于控制软件不像模拟器件那样存在差异，所以，其一致性很好。由于采用软件控制，控制板的体积将大大减小，生产成本下降。6)易组成高可靠性的多模块逆变电源

4、并联运行系统。为了得到高性能的并联运行逆变电源系统，每个并联运行的逆变电源单元模块都采用全数字化控制，易于在模块之间更好地进行均流控制和通讯或者在模块中实现复杂的均流控制算法(不需要通讯)，从而实现高可靠性、高冗余度的逆变电源并联运行系统。17一、系统设计1.1设计任务与要求1.1.1设计任务设计一个简易可编程稳压电源。在设计过程中，选择1～2个单元电路使用仿真软件（例如Protuse等）进行仿真调试。用计算机绘制所有的电路图。1.1.2设计要求输出电压范围3-12v，步进值为0.1V电压调整率Sv<0.05%V；电流调整率Si<0.03%

5、A；纹波电压〈峰峰值<=5mA；具有过流保护和短路保护功能；用LCD1602显示设置电压1.2方案的选择与论证1.2.1总体设计方案方案一：此方案采用传统的调整管方案，主要特点在于使用一套十进制计数器完成系统的控制功能，一方面完成电压的译码显示，另一方面其输出作为EPROM的地址输入，而由EPROM的输出经D/A变换后去控制误差放大的基准电压，以控制输出步进。方案二：17采用52系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值，从而使输出运放的的电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大

6、小，可以经过DAC0832进行数模转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。采用软件方法来解决数据的预置以及电流的步进控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现本系统以直流电源为核心，利用52系列单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，设置步进等级可达0.1V，并可由数码管显示实际输出电压值和电压设定值。利用单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（DAC0832）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出DAC0832的输出电流，随着输出电流的变化而输出不同的电压。单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控，

7、输出电压经过电流/电压转变后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数据量，经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电压更加稳定，构成稳定的压控电压源。1.2.2方案的比较与论证1.2.2.1数控部分方案一采用中、小规模器件实现系统的数控部分，使用的芯片很多，造成控制电路内部接口信号繁琐，中间相互关联多，抗干扰能力差。在方案二中采用单片机完成整个数控部分的功能，电路简单。1.2.2.1输出部分方案一采用线性调压电源，以改变其基准电压的方式使输出不仅增加/减少，这样不能不考虑整流滤波后的纹波对输出的影响，而方案二中使用运算放大器作前级的运

8、算放大器，由于运算放大器具有很大的电源电压抑制比，可以大大减小输出端的纹波电压。在方案一中。为抑制纹波而在线性调压电源输出端并联的大电容降低了系统的响应速度，这样输出的电压难以跟