【正文】 .......1 課題背景 ...........................................................................................1 電源技術(shù)的發(fā)展趨勢 ........................................................................1 電源技術(shù)存在的問題 .......................................................................2 第 2 章 穩(wěn)壓電源整體設(shè)計 .........................................................................3 整流電路 .........................................................................................3 單相半波整流電路 .........................................................................3 單向全波整流電路 ..........................................................................4 橋式整流電路 .................................................................................4 濾波電路 ........................................................................................5 電容濾波電路 .................................................................................6 電感濾波器 ......................................................................................7 穩(wěn)壓電路 ............................................................................................8 穩(wěn)壓電路的指標(biāo) ............................................................................8 穩(wěn)壓管基本應(yīng)用電路 .....................................................................9 串聯(lián)反饋型晶體管穩(wěn)壓電路 .......................................................10 第 3 章 硬件部分外圍電路設(shè)計 ...............................................................15 程控部分 ..........................................................................................15 8051 單片機(jī) ...................................................................................15 D/A 和 A/D 芯片 ...........................................................................15 單片機(jī)外圍電路 ...........................................................................17 數(shù)碼管顯示電路 ...............................................................................18 按鍵電路 .........................................................................................19 保護(hù)電路 .........................................................................................19 河南工業(yè) 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ii 用穩(wěn)壓管保護(hù) ...............................................................................19 二極管組成得過流保護(hù)電路 .......................................................20 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ...............................................................................21 41 系統(tǒng)核心指令系統(tǒng) ...........................................................................21 軟件系統(tǒng)流程 ..................................................................................21 第 5 章 實驗設(shè)計 中的不足 .......................................................................25 結(jié) 論 ...........................................................................................................26 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................27 附錄 1 ..........................................................................................................28 附錄 2 ..........................................................................................................29 附錄 3 ..........................................................................................................30 致謝 .............................................................................................................31 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 第 1 章 緒論 課題背景 電子設(shè)備都需要良好穩(wěn)定的電源，而外部提供的能源大多數(shù)為交流電源，電源設(shè)備擔(dān)負(fù)著把 交流電源轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備所需的各種類別直流電源的任務(wù)，轉(zhuǎn)換后的直流電源應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，當(dāng)電網(wǎng)或負(fù)載變化時，它能保持穩(wěn)定的輸出電壓，并具有較低的紋波。調(diào)整元件工作在線性放大區(qū)，流過的電流是連續(xù)的，調(diào)整管上損耗較大的功率，需要體積較大的散熱器，因此該種電源體積大，且效率低，通常僅為 35％～ 60％ 。開關(guān)電源去除了笨重的工頻變壓器，代之以幾十 kHz、幾百 kHz甚至數(shù) MHz的高頻變壓器。 電源技 術(shù)的發(fā)展趨勢 新型半導(dǎo)體器件的發(fā)展使開關(guān)電源技術(shù)進(jìn)步的龍頭。通過控制電路的集成，驅(qū)動電路的集成以及保護(hù)電路的集成，最后達(dá)到整機(jī)的集成化生產(chǎn)。開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實現(xiàn) ,將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟 ,實現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。 開關(guān)穩(wěn)壓電源的效率是與開關(guān) 管的變換速度成正比的，并且開關(guān)穩(wěn)壓電源中由于采用了開關(guān)變壓器以后，才能使之由一組輸入得到極性、大小各不相同的多組輸出。進(jìn)一步研制適應(yīng)高頻率工作的有關(guān)電路元器件，是從事開關(guān)穩(wěn)壓電源研制科技人員要解決的第二個問題。隨著開關(guān)穩(wěn)壓電源電路和抑制干擾措河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 施的不斷改進(jìn)，開關(guān)穩(wěn)壓電源的這一缺點得到了一定的克服，可以達(dá)到不妨礙一般的電子儀器、家用電器的正常工作的程度。小功率穩(wěn)壓電源的組成可以用圖 21 表示，它是由變壓器，整流，濾波，和穩(wěn)壓電路等四個部分組成。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4 圖 22 單相半波整流電路 電路中， T 為變壓器，其作用是將市電 220V 的交流電壓變成所需要的直流電壓， VD 是整流二極管，其作用是方向變化的交流電變?yōu)閱蜗嗟拿}動直流。 單向全波整流電路 單向全波整流電路如圖 23 所示。整流元件仍認(rèn)為是理想的，在純電阻負(fù)載條件下，電壓的順時值為： 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 5 ??? 20s in2 2 ??? ttVV O (22) 負(fù)載直流電壓平均值為 VVO ? (23) 圖 24 橋式整流電路 每個二極管截止時的反向電壓相同，為 V2 的幅值。但是需要 4 個整流二極管， 線路稍復(fù)雜。濾波電路一般由電抗元件組成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)上電容器C，或在負(fù)載中串聯(lián)上電感器 L，或由電容，電感組合而成的各中復(fù)式濾波電路。 RCπ型濾波電路如圖 26 所示： 它實際上就是在電容濾波的基礎(chǔ)上再加上 1 級 RC 濾波電路構(gòu)成的。 圖 26 RCπ 型濾波電路 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7 電感濾波器 利用電感具有阻止電流變化的特點，在整流電路的負(fù)載回路中串聯(lián)電感 L，如圖 27 所示，即構(gòu)成電感濾波電路。 LC 濾波電路中輸出電壓中的基波分量應(yīng)由 jω L 和 RL//(1/ω C)分壓得到，所以輸出電壓的脈動成分比僅用電感濾波時更??；而負(fù)載電流變化時均能有良好的濾波效果，所以說他對負(fù)載的適應(yīng)性比較強(qiáng)。通常，完整的穩(wěn)壓電源電路包括有整流、濾波、和穩(wěn)壓電路。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，主要有效率和功率因數(shù)等。 2 等效電阻 OR 又稱為動態(tài)電阻，是包括整流、濾波和穩(wěn)壓在內(nèi)的等效電阻。可用一個容量較大的電容器與交流毫伏表串聯(lián)進(jìn)行