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《簡易可編程穩(wěn)壓電源設計(修改后文件)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、單位代碼11660單位名稱重慶理工大學計算機控制技術綜合應用設計論文論文題目：簡易可編程穩(wěn)壓電源設計專業(yè)：電氣工程及其自動化學院：電子信息與自動化學院組員：姓名：何展東學號：11007990208姓名：劉一步學號：11007990218姓名：黃鑫鵬學號：11007990211中國·重慶2013年12月簡易可編程穩(wěn)壓電源設計緒論 直流穩(wěn)壓電源是電子技術常用的設備之一，廣泛的應用于教學、科研等領域。傳統(tǒng)的多功能直流穩(wěn)壓電源功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復雜度高。普通直流穩(wěn)壓電源品種很多．但均存
2、在以下問題：輸出電壓是通過粗調（波段開關）及細調（電位器）來調節(jié)。這樣，當輸出電壓需要精確輸出，或需要在一個小范圍內改變時（如1.02~1.03V），困難就較大。另外，隨著使用時間的增加，波段開關及電位器難免接觸不良，對輸出會有影響。常常通過硬件對過載進行限流或截流型保護，電路構成復雜，穩(wěn)壓精度也不高。本文設計了一種以單片機為核心的智能化高精度簡易直流電源，克服了傳統(tǒng)直流電壓源的缺點，具有很高的應用價值。電源采用數字控制，具有以下明顯優(yōu)點：1)易于采用先進的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性
3、能更完美。2)控制靈活，系統(tǒng)升級方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動硬件線路。3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標準化，可以針對不同的系統(tǒng)(或不同型號的產品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對控制軟件做一些調整即可。4)系統(tǒng)維護方便，一旦出現故障，可以很方便地通過RS232接口或RS485接口或USB接口進行調試，故障查詢，歷史記錄查詢，故障診斷，軟件修復，甚至控制參數的在線修改、調試;也可以通過MODEM遠程操作。5)系統(tǒng)的一致性好，成本低，生產制造方便。由于控制軟件不像模擬器件那樣存在差異，所以，其一致性很好。
4、由于采用軟件控制，控制板的體積將大大減小，生產成本下降。6)易組成高可靠性的多模塊逆變電源并聯運行系統(tǒng)。為了得到高性能的并聯運行逆變電源系統(tǒng)，每個并聯運行的逆變電源單元模塊都采用全數字化控制，易于在模塊之間更好地進行均流控制和通訊或者在模塊中實現復雜的均流控制算法(不需要通訊)，從而實現高可靠性、高冗余度的逆變電源并聯運行系統(tǒng)。17一、系統(tǒng)設計1.1設計任務與要求1.1.1設計任務設計一個簡易可編程穩(wěn)壓電源。在設計過程中，選擇1～2個單元電路使用仿真軟件（例如Protuse等）進行仿真調試。用計算機繪制所有的電
5、路圖。1.1.2設計要求輸出電壓范圍3-12v，步進值為0.1V電壓調整率Sv<0.05%V；電流調整率Si<0.03%A；紋波電壓〈峰峰值<=5mA；具有過流保護和短路保護功能；用LCD1602顯示設置電壓1.2方案的選擇與論證1.2.1總體設計方案方案一：此方案采用傳統(tǒng)的調整管方案，主要特點在于使用一套十進制計數器完成系統(tǒng)的控制功能，一方面完成電壓的譯碼顯示，另一方面其輸出作為EPROM的地址輸入，而由EPROM的輸出經D/A變換后去控制誤差放大的基準電壓，以控制輸出步進。方案二：17采用52系列單片機作為
6、整機的控制單元，通過改變輸入數字量來改變輸出電壓值，從而使輸出運放的的電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以經過DAC0832進行數模轉換，間接用單片機實時對電壓進行采樣，然后進行數據處理及顯示。采用軟件方法來解決數據的預置以及電流的步進控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實現本系統(tǒng)以直流電源為核心，利用52系列單片機為主控制器，通過鍵盤來設置直流電源的輸出電流，設置步進等級可達0.1V，并可由數碼管顯示實際輸出電壓值和電壓設定值。利用單片機程控輸出數字信號，
7、經過D/A轉換器（DAC0832）輸出模擬量，再經過運算放大器隔離放大，控制輸出DAC0832的輸出電流，隨著輸出電流的變化而輸出不同的電壓。單片機系統(tǒng)還兼顧對恒壓源進行實時監(jiān)控，輸出電壓經過電流/電壓轉變后，通過A/D轉換芯片，實時把模擬量轉化為數據量，經單片機分析處理，通過數據形式的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，構成穩(wěn)定的壓控電壓源。1.2.2方案的比較與論證1.2.2.1數控部分方案一采用中、小規(guī)模器件實現系統(tǒng)的數控部分，使用的芯片很多，造成控制電路內部接口信號繁瑣，中間相互關聯多，抗干擾能力差。在方案二中采
8、用單片機完成整個數控部分的功能，電路簡單。1.2.2.1輸出部分方案一采用線性調壓電源，以改變其基準電壓的方式使輸出不僅增加/減少，這樣不能不考慮整流濾波后的紋波對輸出的影響，而方案二中使用運算放大器作前級的運算放大器，由于運算放大器具有很大的電源電壓抑制比，可以大大減小輸出端的紋波電壓。在方案一中。為抑制紋波而在線性調壓電源輸出端并聯的大電容降低了系統(tǒng)的響應速度，這樣輸出的電壓難以跟
