【正文】 in，由于 6 )65(U ou t R RRU in ?? 且設(shè)定 R6為 2K 所以 R5=Uout*R6/UinR6= 故將電位器的阻值調(diào)為 后，模擬端輸出電壓等 于數(shù)碼管顯示電壓實(shí)現(xiàn)同步，通過(guò)使用放大器， 從而實(shí)現(xiàn)電壓放大 。其優(yōu)點(diǎn)是電壓較高，紋波電壓較小，整流二極管所承受的最大反向交流電流流過(guò)，變壓器的利用率高。按照輸出電流 I=，則單路最大輸出功率： 22 P=UI=12 =3W 單路消耗的總功率為： Pi=UiI=15 = 兩路共消耗的功率為 P= 考慮其效率，設(shè)為 %80 則電源消耗的功率為 WPPal l %80 %80 ??? 所以 選用 220V 12W 的變壓器。通過(guò)努力的調(diào)試與檢測(cè)，電路整體性能良好，可以較好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的。 穩(wěn)壓電路：使整流濾波后的直流電壓不隨交流電網(wǎng)和負(fù)載的變化擾動(dòng)而變化 控制電路：為適應(yīng)不同場(chǎng)合的需要而將電壓置為可調(diào)。此交流電壓經(jīng)過(guò)整流后可獲得電子設(shè)備所需要的直流電壓。最大輸出電流為 。 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠 大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。 三端 IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。如果電容濾波電路接于橋式整流電路，則在交流 電壓的一個(gè)周期內(nèi)，電容 C1 有兩次充、放電，其放電時(shí)間比上述半波整流后所接電容濾波電路要短，故輸出電壓更為平滑。除了剛過(guò)最小值的一小段時(shí)間內(nèi)，仍有 CU =U 的關(guān)系外，之后就出現(xiàn) U CU 的情況，二極管承受反向電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)。 采用一只容量較大的電解質(zhì)電容器，所以要注意其極性，其正極 要接電路高電位端，負(fù)端要接電路低電位端。 RL 上得到 的電壓 U是單方向全波脈動(dòng) (圖 3)。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 D D3 承受正向電壓而導(dǎo)通， D D4 反向截止，電流 i 的通路是 a?D1?RL? D3? b。因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。變壓器的主要部件是一個(gè)鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。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。本電源采用全集成電路設(shè)計(jì)制成，具有短路過(guò)載自動(dòng)保護(hù)功能。利用軟件和硬件結(jié)合的方法來(lái)設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源，其精度和穩(wěn)定性都有所提高； U4 U0 u4 U3 U2 U1 負(fù)載 220V 變壓器 整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓電路 輸入 13 變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路單片機(jī)數(shù) 碼 顯 示按 鍵 電 路D / A轉(zhuǎn)換電 壓放 大功 率放 大穩(wěn) 壓電 路直 流輸 出過(guò) 流 保 護(hù)輸 入2 2 0 V負(fù) 載 圖 結(jié)論 ：以上兩種方案均可以達(dá)到輸出穩(wěn)壓電源的要求。 圖 模擬 直流穩(wěn)壓電源基本組成框圖 方案二：以一穩(wěn)壓電源為基礎(chǔ)，以高性能單片機(jī)系統(tǒng)為控制核心，以穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)放大電路、過(guò)流檢測(cè)電路為外圍的硬件系統(tǒng)，在檢測(cè)與控制軟件的支持下實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓輸出的數(shù)字控制，通過(guò)對(duì)穩(wěn)壓電源輸出的電流、電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣與給定數(shù)據(jù)比較，從而調(diào)整和控制穩(wěn)壓電源的工作狀態(tài)及監(jiān)測(cè)開關(guān)電路的。 方案比較 穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)可以通過(guò)幾種方法實(shí)現(xiàn)，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，通過(guò)比較論證來(lái)確定我們到底要用哪個(gè)方案。工作在線性狀態(tài)的穩(wěn)壓電源，具有穩(wěn)壓和濾波的雙重作用，因而串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源不產(chǎn)生開關(guān)干擾，且紋波電壓輸出較小。開關(guān)穩(wěn)壓電源中采用了開關(guān)變壓器，使之由一組輸入，得到極性，大小各不相同的多組輸出。開關(guān)穩(wěn)壓電源的主要問題是電路比較復(fù)雜。穩(wěn)壓范圍寬。開關(guān)晶體管的功耗很小，電源的效率可以大幅度的提高，達(dá)到 80%以上。七十年代，便應(yīng)用于電視機(jī)的接收，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于彩電，錄像機(jī)，計(jì)算機(jī)，通訊設(shè)備，醫(yī)療器械，氣象等行業(yè)。特別是采用電網(wǎng)供 11 電的電子產(chǎn)品。缺點(diǎn)是：功耗大、效率低，其效率一般只有 35~60%；體積大、質(zhì)量重、不能微小型化；必須有較大容量的濾波電容。現(xiàn)代電子設(shè)備使用的電源大致有線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源兩大類。并可通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)電壓設(shè)定。 本文介紹了 采用硬件電路和單片機(jī)的編程控制，實(shí)現(xiàn)了一端 5V和 12V穩(wěn)定電壓輸出，一端 0~12V 間可調(diào)電壓輸出的雙路直流穩(wěn)壓電源 。 10 第 1 章 選題意義 設(shè)計(jì)要求 隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展， 直流電源應(yīng)用非常廣泛，其好壞直接影響著電氣設(shè)備或控制系統(tǒng)的工作性能。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。 3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對(duì)不同的系統(tǒng) (或不同型號(hào)的產(chǎn)品 )，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對(duì)控制軟件做一些調(diào)整即可。從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能獲得進(jìn)出的通行證。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源提出了更高的要求。開關(guān)電源的輸出電壓是由激勵(lì)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)節(jié)的 ,輸入信號(hào)電壓的變化可以通過(guò)調(diào)頻或調(diào)寬來(lái)控制 ,在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí) ,它仍能保證有效的穩(wěn)定輸出電壓。體積小、重量輕。 缺點(diǎn)是：功耗大、效率低 ,體積大、質(zhì)量重、不能微小型化；必須有較大容量的濾波電容 開關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài) ,主要優(yōu)越性是交換效率可高達(dá) 70~95%。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。電子設(shè)備電源電壓的不穩(wěn)定 ,將會(huì)引起很多問題，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。 關(guān)鍵詞 ： 直 流穩(wěn)壓電源 ， 單片機(jī) ，過(guò)流保護(hù) 5 Subject： Based on SCM dual voltage dc adjustable power Specialty： Microelectronics Name： Wen Xiaogang Signature Instructor： Gao Yu Signature ABSTRACT with its excellent output characteristics, Numerical control dc voltage stabilizer is used in all kinds of electronic circuits widely. Quality control of power electronic circuits, and can satisfy the requirements. Therefore, the design of the control power is important. This paper mainly introduces the 51series microputer based on numerical control dc voltage source of design process, divided into the following four parts: (1) the detailed introduction of nc dc voltage stabilizer contains rectifier circuit, filter circuits, circuit, amplifier and protect circuit, etc. (2) designed circuit, the keyboard and each part of the circuit diagram shows, and plete hardware welding. (3) presented system software design ideas and software flow chart. (4) through the hardware production, experiment and analysis, design of power supply can pletely satisfy the design requirements of output voltage, can make the 12V 0V ~ and overcurrent protection function. In addition, the design of the dc voltage stabilizer which can adapt to bring load startup performance, stable and reliable, and can be circuit of current output. Keywords： regulated power supply of direct current,Single Chip Micyoco, overcurrent protection 6 目 錄 摘 要 ..................................................................... 1 ABSTRACT ................................................................. 5 目 錄 ..................................................................... 6 前 言 ..................................................................... 8 第 1 章 選題意義 ....................................................... 10 設(shè)計(jì)要求 .......................................................... 10 電源簡(jiǎn)介 .......................................................... 10 方案比較 .......................................................... 11 第 2 章 基于單片機(jī)雙路直流穩(wěn)壓可調(diào)電源的基本原理 ................... 14 直流穩(wěn)壓電源總體結(jié)構(gòu) .............................................. 14 電源變壓器 ........................................................ 15 整流電路 .......................................................... 15 濾波電路 .......................................................... 17 穩(wěn)壓電路 .......................................................... 18 運(yùn)放電路 .......................................................... 19 電壓運(yùn)放 ..................................................... 19 功率運(yùn)放 ..................................................... 19 保護(hù)電路： ......................................................... 20 第 3 章 直流穩(wěn)壓可調(diào)電源硬件設(shè)計(jì) ...................................... 21 硬件設(shè)計(jì)原理和思路 ................................................. 21 系統(tǒng)硬件的基本組成部分 ....................................... 21 電源部分設(shè)計(jì) ...........................