【正文】 南 京 師 范 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）（ 2006 屆）題 目： 數(shù)控恒壓源 學(xué) 院： 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 通信工程 南京師范大學(xué)教務(wù)處 制摘 要直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用非常的廣泛，質(zhì)量?jī)?yōu)良的直流穩(wěn)壓電源，才能滿足各種電子線路的要求。所以,直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)頗為重要，特別是數(shù)控制流穩(wěn)壓電源。本文主要介紹數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，對(duì)其中涉及的D/A轉(zhuǎn)換、單片機(jī)等也有詳細(xì)介紹。將單片機(jī)數(shù)字控制技術(shù), 有機(jī)地融入直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)中, 就能設(shè)計(jì)出一款高性價(jià)比的多功能數(shù)字化通用直流穩(wěn)壓電源。關(guān)鍵詞直流穩(wěn)壓電源, 單片機(jī), 數(shù)字控制29AbstractImplementation of direct current stabilized voltage power source is extensive. Direct current stabilized voltage power source that is supenrior in quality,is able to satisfy with the require of all kinds of electron ,the design of direct current stabilized voltage power source is very important，especially numerical contol direct current stabilized voltage power text mostly introduce design of a numerical contol direct current stabilized voltage power source, versus thereinto touch on D / Aconversion, SCM wait too have got detail introduce. The DESign middle of the should SCM numerical control technology organically molten greet direct current regulator,thought out one entertain high sexual valence specific multifunction digitalization currency direct current regulator.Keywords regulated power supply of direct current。 single2ch ip m icroputer, digital control目 錄 摘要………………………………………………………………………………1Abstract…………………………………………………………………………2 目錄………………………………………………………………………………3緒論………………………………………………………………………………1第一章 直流穩(wěn)壓電源原理 ……………………………………………………2 整流電路 ………………………………………………………………2 單相橋式整流電路 ……………………………………………2 濾波電路 ………………………………………………………………3 電容濾波電路 …………………………………………………3 電感濾波電路 …………………………………………………5 穩(wěn)壓電路 ………………………………………………………………6第二章 數(shù)控恒壓源的實(shí)現(xiàn)方案 ………………………………………………7 設(shè)計(jì)目標(biāo) ………………………………………………………………7 實(shí)現(xiàn)框圖 ………………………………………………………………7第三章 供電和穩(wěn)壓輸出部分 …………………………………………………8 穩(wěn)壓輸出部分仿真圖 …………………………………………………8 供電和穩(wěn)壓輸出電路圖 ………………………………………………8第四章 數(shù)字控制部分…………………………………………………………10 單片機(jī)部分……………………………………………………………10 D/A轉(zhuǎn)換部分 …………………………………………………………10 A/D轉(zhuǎn)換部分 …………………………………………………………11 繪制PCB ………………………………………………………………13 總電路軟件實(shí)現(xiàn)流程圖………………………………………………14第五章 電源測(cè)試結(jié)果…………………………………………………………15 電壓測(cè)試………………………………………………………………15 性能測(cè)試………………………………………………………………16結(jié)論 ……………………………………………………………………………17謝 辭……………………………………………………………………………18參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………19 附錄 ……………………………………………………………………………20 南京師范大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文緒 論幾乎所有的電子設(shè)備都需要穩(wěn)定的直流電源，因此直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用非常的廣泛。 直流穩(wěn)壓電源的電路形式有很多種,有串聯(lián)型、開(kāi)關(guān)型、集成電路、穩(wěn)壓管直流穩(wěn)壓電源等等。在電子設(shè)備中，直流穩(wěn)壓電源的故障率是最高的（長(zhǎng)期工作在大電流和大電壓下,電子元器件很容易損壞）但在直流穩(wěn)壓電源中，通過(guò)整流、濾波電路所獲得的直流電源的電壓往往是不穩(wěn)定的。輸出電壓在電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載電流變化時(shí)也會(huì)隨之有所改變。電子設(shè)備電源電壓的不穩(wěn)定,將會(huì)引起很多問(wèn)題，比如：測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度降低，交流放大器的噪聲增大，直流放大器的零點(diǎn)漂移等等。設(shè)計(jì)出質(zhì)量?jī)?yōu)良的直流穩(wěn)壓電源，才能滿足各種電子線路的要求。因此,直流穩(wěn)壓電源的研究就頗為重要。目前產(chǎn)生直流穩(wěn)壓電源的方法大致分為兩種:一種是模擬方法，另一種是數(shù)字方法。前者的電路均采用模擬電路控制，而后者則是通過(guò)數(shù)字電路進(jìn)行自動(dòng)控制。直流穩(wěn)壓電源朝著數(shù)字化方向發(fā)展。因此對(duì)于數(shù)控恒壓源的研究是必要的。目前, 國(guó)外直流穩(wěn)壓電源已朝著多功能和數(shù)字化的方向發(fā)展。M atthew等提出了采用多路D246。A分別設(shè)定多路輸出電壓，以及以多路A 246。D進(jìn)行輸出檢測(cè)的微機(jī)數(shù)控電源。隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,對(duì)電源可靠性、輸出精度和穩(wěn)定性要求越來(lái)越高,利用D/ A 轉(zhuǎn)換器的高分辨率和單片機(jī)的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)程控電源就顯示出其優(yōu)越性。程控電源既能方便輸入和選擇預(yù)設(shè)電壓值又具有較高精度和穩(wěn)定性，而且還可程控實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的可編程監(jiān)控，如模擬電壓跌落、間斷或起伏等情況，即可編程電源也可以看作一種功率型的低頻信號(hào)發(fā)生器。程控電源可以任意設(shè)定輸出電壓或電流，所有功能由面板上的鍵盤(pán)或通過(guò)RS232C串口連接的上位微機(jī)實(shí)現(xiàn)，給電路實(shí)驗(yàn)帶來(lái)極大的方便,提高了工作效率。第一章 直流穩(wěn)壓電源的基本原理在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)壓的直流電源供電。日常生活中也需要將交流電轉(zhuǎn)變成直流電，形成直流穩(wěn)壓電源。一般直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成。圖1 直流穩(wěn)壓電源的工作原理 電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過(guò)整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓，由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過(guò)濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)（一般10%左右的波動(dòng)）、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。 整流電路整流電路的任務(wù)是將交流電變換成直流電。完成這一任務(wù)主要靠二級(jí)管的單向?qū)щ娮饔谩Ｒ虼硕O管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。常見(jiàn)的幾種整流電路有單相半波、全波、橋式和倍壓整流。我主要研究了單項(xiàng)橋式整流電路。 單相橋式整流電路abTr圖2 單相橋式整流電路圖2中Tr為電源變壓器，它的作用事將交流電網(wǎng)電壓變成整流電路要求的交流電壓。單相橋式整流電路是由四個(gè)二極管接成電橋的形式構(gòu)成的。設(shè)電源變壓器二次側(cè)電壓U=Usinwt(v)，在U的正半周，極性為上正下負(fù)，此時(shí)二極管DD3承受正向電壓而導(dǎo)通，DD4反向截止，電流i的通路是aD1RLD3b。負(fù)載RL上又得到半波電壓。在U的負(fù)半周，極性為上正下負(fù)，此時(shí)二極管DD4導(dǎo)通，DD3反向截止，電流i的通路是bD2RLD4a。負(fù)載RL上又得到半波電壓