【正文】 PWM的含義 PWM 是指用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制，是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。 2． 進(jìn)一步提高同學(xué)們動(dòng)手能力。在滿足穩(wěn)壓電源的基本性能上 ,利用數(shù)字電路的快捷傳輸特性 ,將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到穩(wěn)壓電源中 ,實(shí)現(xiàn)其控制可調(diào)性。 隨著科技的發(fā)展，智能化的直流穩(wěn)壓電源被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)此的研究開始向高頻方面發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源通?？煞譃榫€性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源兩大類。南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 STC12C5410AD數(shù)字穩(wěn)壓電源開發(fā)實(shí)訓(xùn)技術(shù)報(bào)告 指導(dǎo)老師：徐麗萍、張琪、趙燕、張曉陽(yáng)、李楠 第五組： ........ 提交日期： 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 概 要 本次實(shí)訓(xùn)通過 數(shù)字穩(wěn)壓電源系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)， 進(jìn)一步掌握基于STC12C5410AD數(shù)字穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)與制作 ,掌握基本的電路設(shè)計(jì)與制作方法和技巧 ,通過 實(shí)訓(xùn) 加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力；通過實(shí) 訓(xùn) 培養(yǎng)學(xué)生 動(dòng)手動(dòng)腦的能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì) 團(tuán)結(jié)協(xié)作 ，從而在實(shí)訓(xùn)中獲得進(jìn)步 。線性穩(wěn)壓電源是指電壓調(diào)整的功能器件始終工作在線性放大區(qū)的一種直流穩(wěn)壓電源，是發(fā)展最早應(yīng)用最廣泛的一種電源，但其體積大、效率低、可靠性差、操作使用不方便、自我保護(hù)功能不夠。能在較寬的電源波動(dòng)范圍內(nèi)穩(wěn)定使用 ,適用于多種電壓范圍調(diào)控 ,可設(shè)計(jì)有多種輸出接口。 3． 能根據(jù)要求設(shè)計(jì)電路，并對(duì)經(jīng)計(jì)算機(jī)仿真成功后的電路進(jìn)行焊接調(diào)試。以數(shù)字方式控制模擬電路，可大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。 PWM 信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有 (ON)，要么完全無(wú) (OFF)。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 6 第三章 系統(tǒng) 方案的 具體設(shè)計(jì) 隨著新型電力電子器件和適于更高開關(guān)頻率的電路拓?fù)涞牟粩喑霈F(xiàn)，傳統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)，由于 功率器件性能的限制使開關(guān)電源性能的影響減至最小，新型的電源電路拓?fù)浜托滦偷目刂萍夹g(shù)，可使功率開關(guān)工作在零電壓或零電流狀態(tài)，為了提高開關(guān)電源工作效率，設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的開關(guān)電源，十分必要。 15 V并能可調(diào)輸出 0～ 30 V電壓，見圖 1所示。利用單南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7 片機(jī)程控輸出數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過 D／ A 轉(zhuǎn)換器 (DA0830)輸出模擬量，再經(jīng)開關(guān)電源控制電路，使得輸出電壓 達(dá)到穩(wěn)壓的目的。 方案的比較與論證 (1)輸出模塊 方案 1采用線性調(diào)壓電源，以改變 其基準(zhǔn)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(duì)輸出地影響，此輸出只能是用萬(wàn)用表量出。 (3)控制模塊 在該系統(tǒng)中，采用具有 D／ A轉(zhuǎn)換功能的 PWM調(diào)節(jié)電路、斬波電路、闊流器和可調(diào)穩(wěn)壓管 (LM317)去控制輸出參 考電壓，在利用 A／ D轉(zhuǎn)換采樣，使輸出更準(zhǔn)確，且紋波小，電流亦可擴(kuò)展，容易保護(hù)電路。 ② 濾波電路 圖 插 座 ， 用 于 連 接 負(fù) 載 圖 因?yàn)?DCDC 變換電路的輸出電壓一般都有較大的波紋，所以要加濾波電路進(jìn)行平滑濾波和高頻濾波處理。 圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 12 ⑤ 單片機(jī)系統(tǒng)部分 圖 ⑥ 復(fù)位部分 圖 ⑦ 138 譯碼器 圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 13 ⑧ MCU 驅(qū)動(dòng)部分 圖 ⑨ 數(shù)碼管顯示部分 圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 第六章 原理圖的繪制 圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 15 第七章 封裝、 PCB 板 PCB 布局和布線的要點(diǎn) : （ 1）開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷都存在一個(gè)電流環(huán)路，這兩個(gè)環(huán)路都是高頻、大電流的環(huán)路，所以在布局和 布線時(shí)都要將此二環(huán)路面積設(shè)計(jì)得最小。 1. 直流電源插座 圖 2. 1N5822 圖 3. 立式功率電 阻 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 16 圖 4. 四芯接線柱 圖 5. 船型開關(guān) 1X2 圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 17 6. 撥位開關(guān) 2X3 圖 7. 帶散 熱器 TO220 圖 8. 功率電阻 RX275W 圖 9. 保險(xiǎn)絲 5X20_3A 圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 18 10. 電感 圖 板 : 圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 19 第八章 元器件選擇 1. 5V輔助電源模塊 如圖 ，此部分采用 +5V 供電，所以使用性價(jià)比較高的三端穩(wěn)壓器 78M05 作為穩(wěn)壓芯片，無(wú)論其輸入電壓為多少，輸出電壓都為5V。 圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 21 如圖 模塊，因?yàn)?STC12C5410AD單片機(jī) A/D 取樣的參考值為工作電源（本系統(tǒng)為 5V），所以當(dāng)輸出電壓大于等于 5V時(shí)，就無(wú)法正確測(cè)量輸出電壓，因此由 R11 和 R12構(gòu)成分壓電路，C14在此起到保持電壓穩(wěn)定的作用。 圖 圖 控制器、 A/D轉(zhuǎn)換器、 MCU的選擇 在本實(shí)訓(xùn)中，選用集 PWM 控制器、 A/D 轉(zhuǎn)換器于一體的STC12C5410AD，該單片機(jī) 是單時(shí)鐘 /機(jī)器周期（ 1T）的兼容 8051 內(nèi)核單片機(jī)，是高速 /低功耗的新一代 8051 單片機(jī)，全新的流水線 /精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成 MAX810專用復(fù)位電路。組裝內(nèi)容主要有：?jiǎn)卧膭澐?；元器件的布局各種元件；部件、結(jié)構(gòu)件的安裝；整機(jī)聯(lián)裝等。電子產(chǎn)品屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品， 組裝電子產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是： ① 組裝工作是由多種基本技術(shù)構(gòu)成的。因此，掌握正確的安裝操作方法是十分必要的，切勿養(yǎng)成隨心所欲的操作習(xí)慣。 ② 不損傷產(chǎn)品零部件 組裝時(shí)由于操作不當(dāng)，不僅可能損壞所安裝的零件，而且還會(huì)殃及相鄰的零部件。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 24 ④ 保證機(jī)械強(qiáng)度 產(chǎn)品組裝中要考慮到有些零部件在運(yùn)輸、搬動(dòng)中受機(jī)械振動(dòng)作用而受損的情況。如圖 所示，在功率管上裝散熱片，由于緊固螺 釘不當(dāng)，造成功率管與散熱片貼合不良，影響散熱。連接方式是多樣的，有焊接，壓接、繞接等。 壓接分冷壓接與熱壓接兩種，目前以冷壓接使用較多。 壓接觸腳和焊片是專門用來(lái)連接導(dǎo)線的 器件，有多種規(guī)格可供選擇，相應(yīng)的也有多種專用的壓接鉗。由于繞接槍的轉(zhuǎn)速很高（約 3000r／ min，對(duì)導(dǎo)線的拉力強(qiáng)，使導(dǎo)線左接線柱的棱角上產(chǎn)生強(qiáng)壓力和摩擦，并能破壞其幾何形狀，出現(xiàn)表面高溫而使兩金屬表面原子相互擴(kuò)散產(chǎn)生化合物結(jié) 晶）繞接示意如圖 。 繞