【正文】 （測控自動化） 2005年第21卷第1期[8]1673—0062（2005）0063—04 數(shù)字可調(diào)式高壓直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 南華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 第19卷2005年9月 [9]用單片機制作的直流穩(wěn)壓可調(diào)電源 電子世界 2005年第11期[10]劉華毅，李霞，徐景德 電力電子技術(shù) 第35卷第六期2001年12月[11]7810129694 何立民 單片機中級教程 北京航空航天大學(xué)出版社[12]7115137137 陳小忠、黃寧、趙小俠 單片機接口技術(shù)實用子程序 人民郵電出版社[13]Matthew R, Robin T. M icrop rocessor controlled pow er supp ly[J ].ElectronicWorldW irelessWorld, 1994,95 (1 639) : 524～ 527附錄//包函數(shù)調(diào)用includeinclude//顯示器數(shù)據(jù)口定義define lcd1602_bus P0 /******************tlc549 port*********************///tlc549接口定義sbit cs_549=P1^2。致 謝大學(xué)生活即將結(jié)束，回想這四年有苦有甜。但在功能上還不夠強大,如沒有開機的電壓預(yù)置功能，沒有電流過流時的報警指示功能等等，還可以進一步得到提高。本設(shè)計中A/D的采樣電壓是穩(wěn)壓輸出電路的取樣電壓。第8個I/O CLOCK后，CS必須為高，或I/O CLOCK保持低電平，這種狀態(tài)需要維持36個內(nèi)部系統(tǒng)時鐘周期以等待保持和轉(zhuǎn)換工作的完成。內(nèi)部電路在測得CS下降沿后，再等待兩個內(nèi)部時鐘上升沿和一個下降沿后，然后確認(rèn)這一變化，最后自動將前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位(D7)位輸出到DATA OUT端上。TLC549均有片內(nèi)系統(tǒng)時鐘，該時鐘與I/O CLOCK是獨立工作的，無須特殊的速度或相位匹配。TLC549的極限參數(shù)如下：　　●電源電壓：；　　●輸入電壓范圍：～VCC＋；　　●輸出電壓范圍：～VCC＋；　　●峰值輸入電流(任一輸入端)：177。具有4MHz片內(nèi)系統(tǒng)時鐘和軟、硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時間最長17μs,TLC549允許的最高轉(zhuǎn)換速率為40 000次/s。其時序圖如圖13：　　　　　　　　　圖13　TLC5620 數(shù)模轉(zhuǎn)換時序圖Clk為時鐘端，Data為輸入數(shù)據(jù)，LOAD為輸入控制信號。穩(wěn)壓輸出電路的輸出與參考電壓成比例。圖10 供電和穩(wěn)壓輸出部分第四章 數(shù)字控制部分 單片機部分圖11 單片機控制部分控制部分是系統(tǒng)整機協(xié)調(diào)工作和智能化管理的核心部分，采用89C52單片機實現(xiàn)控制功能是其關(guān)鍵，采用單片機不但方便監(jiān)控，并且大大減少硬件設(shè)計。D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓DAOUT接到 U6A 的同向端，穩(wěn)壓電源的輸出經(jīng)R1R22組成的取樣電路分壓后送到運放U6A的反向端，經(jīng)運放比較放大后，驅(qū)動調(diào)整管Q1。 供電和穩(wěn)壓輸出部分電路圖這部分將數(shù)控部分送來的電壓控制字轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定電壓輸出，電路主要由供電、整流濾波、穩(wěn)壓輸出、過流保護和延時啟動等幾部分組成。圖8 穩(wěn)壓直流電源總框圖第三章 供電和穩(wěn)壓輸出部分供電部分簡單，不做詳細(xì)論述。 設(shè)計目標(biāo)1） ，輸出電壓值由液晶顯示器顯示。經(jīng)半波最好是全波整流，再由穩(wěn)壓電路最終送給負(fù)載的電壓就是比較穩(wěn)定的支流電了。如果電阻R1的阻值選擇適當(dāng)，最終可使基本上保持不變。如圖7是硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，由穩(wěn)壓管D2和調(diào)整電阻R1組成，穩(wěn)壓管在電路中應(yīng)為反向聯(lián)接，它與負(fù)載電阻R1并聯(lián)后，再與調(diào)整電阻串聯(lián)。電感濾波之后，利用電容再一次濾掉交流分量，這樣，便可得到更為平直的直流輸出電壓。當(dāng)電流增加時，自感電動勢的方向與電流方向相反，自感電動勢阻礙電流的增加，同時將能量儲存起來，使電流增加緩慢。電容濾波使整流輸出電壓波形變得平直的原因，還可以從電容C1對脈動電流中的交流成分具有旁路作用來理解。電壓按指數(shù)規(guī)律緩慢下降到wt=2以后，雖然電壓U又為正值，但由于U，二極管仍然不能導(dǎo)通。若極性接反，過高的反向電壓可能擊穿電容器。圖3 單相橋式整流濾波電路波形圖要使之接近于理想的直流電壓，在整流之后需加濾波電路，將單向脈動電壓中的交流分量盡量多地濾掉。負(fù)載RL上又得到半波電壓。我主要研究了單項橋式整流電路。 整流電路整流電路的任務(wù)是將交流電變換成直流電。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?，然后通過整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓，由于此脈動的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。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或通過RS232C串口連接的上位微機實現(xiàn)，給電路實驗帶來極大的方便,提高了工作效率。A分別設(shè)定多路輸出電壓，以及以多路A 246。直流穩(wěn)壓電源朝著數(shù)字化方向發(fā)展。設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的直流穩(wěn)壓電源，才能滿足各種電子線路的要求。 直流穩(wěn)壓電源的電路形式有很多種,有串聯(lián)型、開關(guān)型、集成電路、穩(wěn)壓管直流穩(wěn)壓電源等等。本文主要介紹數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計，對其中涉及的D/A轉(zhuǎn)換、單片機等也有詳細(xì)介紹。所以,直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計頗為重要，特別是數(shù)控制流穩(wěn)壓電源。 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)控恒壓源的實現(xiàn)方案 ………………………………………………7 設(shè)計目標(biāo) ………………………………………………………………7 實現(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 總電路軟件實現(xiàn)流程圖………………………………………………14第五章 電源測試結(jié)果…………………………………………………………15 電壓測試………………………………………………………………15 性能測試………………………………………………………………16結(jié)論 ……………………………………………………………………………17謝 辭……………………………………………………………………………18參考文獻 ………………………………………………………………………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。電子設(shè)備電源電壓的不穩(wěn)定,將會引起很多問題，比如：測量儀器的準(zhǔn)確度降低，交流放大器的噪聲增大，直流放大器的零點漂移等等。前者的電路均采用模擬電路控制，而后者則是通過數(shù)字電路進行自動控制。M atthew等提出了采用多路D246。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，而且還可程控實現(xiàn)對電源的可編程監(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發(fā)生器。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。穩(wěn)壓電路的作