【正文】 相互交流才是解決這些問(wèn)題的最佳方法。電阻與電流的對(duì)應(yīng)數(shù)值如表7所示。直流電壓本來(lái)應(yīng)該是一個(gè)固定的值， 但是很多時(shí)候它是通過(guò)交流電壓整流、濾波后得來(lái)的，由于濾波不干凈，就會(huì)有剩余的交流成分，即便如此，就是用電池供電也因負(fù)載的波動(dòng)而產(chǎn)生波紋。經(jīng)過(guò)測(cè)試，數(shù)顯電壓表正常工作。方案二：利用LM317集成穩(wěn)壓模塊做一個(gè)+5V的電源，再利用ICL7660芯片把+5V電源變成5V的電源。C4選用100 pF的CCB電容。電阻R2用于調(diào)整參考電壓，參考電源為0~200mV可調(diào)。如果需要用到其他的量程，可以通過(guò)修改輸出端電阻的參數(shù)來(lái)達(dá)到目的?？梢杂肁DC0808集成電壓轉(zhuǎn)換芯片和AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)制作數(shù)字電壓表，具體方法是A/D轉(zhuǎn)換器在單片機(jī)的控制下完成對(duì)模擬信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換功能，最后由數(shù)碼管顯示采集的電壓值。根據(jù)圖15，可得以下公式： 由于R4R5，所以iR5iR5因此i約等于iR5。電路的過(guò)流保護(hù)原理圖如圖12所示。若令Rθ1 表示從結(jié)到器件外殼的熱阻，Rθ2 表示從器件外殼到散熱片表面的熱阻，RθA 表示從結(jié)到散熱片表面的熱阻，則RθA=Rθ1+Rθ2。輸入12V的話，輸出最高就是10V左右。當(dāng)然在317穩(wěn)壓塊的輸出端并聯(lián)泄流電阻R(如圖所示),也可以為317穩(wěn)壓塊提供最小穩(wěn)定工作電流。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。 穩(wěn)壓電源的輸出電壓可用下式計(jì)算：僅僅從公式本身看，RR2的電阻值可以隨意設(shè)定。采樣電路由兩個(gè)分壓電阻組成，它將輸出電壓變化量的一步份送到放大電路的輸入端。考慮到整流濾波電路的輸出電壓和理想的直流電源還是有相當(dāng)?shù)木嚯x，主要是存在兩方面的問(wèn)題：第一方面，但負(fù)載電流變化的時(shí)候，因?yàn)檎鳛V波電路存在一定的內(nèi)阻，所以輸出的直流電壓將有可能隨之發(fā)生變化。濾波電解電容C的選擇原則是：取其放電時(shí)間常數(shù)RLC大于充電周期的3～5 倍，其耐壓值必須大于脈動(dòng)電壓峰值。在電感濾波電路中，整流管的導(dǎo)電角度比較大，峰值電流很小，輸出特性比較平坦，但是由于鐵芯的存在，比較笨重，體積比較大，而且容易引起電磁干擾。根據(jù)計(jì)算，1N4007的二極管符合設(shè)計(jì)要求，可以用作整流橋。在工作時(shí)，電路中的四只二極管都是作為開(kāi)關(guān)運(yùn)用，當(dāng)正半周時(shí)，二極管VV3導(dǎo)通（VV4截止），在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周；當(dāng)負(fù)半周時(shí)，二極管VV4導(dǎo)通（VV3截止），在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。為此，在穩(wěn)壓器兩端并接二極管D6，輸入端短路時(shí)C5通過(guò)D6放電，保護(hù)LM317穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓電源電路圖如圖5所示。ICL7107芯片共有40個(gè)引腳，芯片的第一腳，是將芯片正放，眼睛面對(duì)芯片的型號(hào)字符，在芯片的左下方就是它的第一腳。此外，它還有眾多的優(yōu)點(diǎn)，例如，調(diào)壓范圍寬，穩(wěn)壓性能好，噪聲低，紋波抑制比高。再用ICL7107芯片制作數(shù)字顯示電壓表頭，芯片的供電也是用lm317制作+5V的穩(wěn)壓電源提供。2 方案的選擇和設(shè)計(jì)思路 方案設(shè)計(jì)與論證1 ；2 波紋系數(shù)盡量小，輸出穩(wěn)定；3 能數(shù)字顯示電壓。所以，如果希望調(diào)整的精度高，可調(diào)電阻RV1的調(diào)整精度也要高。在日常生活中，很多家用電器或者IT產(chǎn)品都要用到穩(wěn)壓直流電源供電。本電源具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單靈活，成本低，效率高，調(diào)整精度高等優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上有很好的應(yīng)用前景。提供這種穩(wěn)定的直流電能的電源就是直流穩(wěn)壓電源。常用的穩(wěn)壓電源有交流和直流之分，當(dāng)然這些電源電路的樣式、復(fù)雜程度千差萬(wàn)別。電源的穩(wěn)壓部分用三端集成穩(wěn)壓管LM317完成，數(shù)字顯示部分用ICL7107芯片完成。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的儀器之一，它現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用在學(xué)校教學(xué)，科學(xué)研究等領(lǐng)域，是電子設(shè)計(jì)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)研究必不可少的電子儀器。 課題的主要內(nèi)容 電源的輸出控制本系統(tǒng)利用lm317的穩(wěn)壓及其電壓可調(diào)的功能，通過(guò)旋轉(zhuǎn)接在調(diào)整腳的電位器，調(diào)整精度較高。第四部分對(duì)穩(wěn)壓直流電源的性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和評(píng)估，以及對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行研究。主要由微控制器模塊，穩(wěn)壓控制模塊，電壓采樣模塊，顯示鍵盤(pán)模塊，電源模塊五部分組成。此外，還使用內(nèi)部限流，熱關(guān)斷和安全工作區(qū)補(bǔ)償從而使之能防止燒斷保險(xiǎn)絲。ICL7107芯片將高精度，低成本和通用性非常好地集于一身，而且極性誤差小于一個(gè)字。芯片的電源地是21腳，模擬地是32腳，信號(hào)地是30腳，基準(zhǔn)地是35腳，在通常的情況下，這四個(gè)引腳都接地。由于穩(wěn)壓器在1∶1的深度負(fù)反饋下工作，當(dāng)輸出端負(fù)載為容性的某一值時(shí)，穩(wěn)壓器有可能出現(xiàn)自激現(xiàn)象。在小功率整流電路中，常見(jiàn)的集中整流電路有單相半波、全波、橋式和倍壓整流電路。流過(guò)整流管的平均電流：式中Ii 為穩(wěn)壓器的輸入電流，IRIRIadj 分別為流過(guò)RR2，以及調(diào)整端的電流，則：考慮到電容充電電流的沖擊，正向電流一般取平均電流的2～3 倍。所以我們需要在整流電路之后加入濾波電路進(jìn)行濾波，才能得到穩(wěn)定的直流電壓。電容濾波電路原理圖如圖9所示。圖10 橋式整流、電容濾波時(shí)的電壓、電流波形 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路是整個(gè)設(shè)計(jì)之中一個(gè)很重要的組成部分，幾乎所有的電子設(shè)備都需要穩(wěn)定的直流電源供電才能正常工作。放大短路將基準(zhǔn)電壓與從輸出端得到的采樣電壓進(jìn)行比較，然后再放大并送到調(diào)整管的基極。LM317作為輸出電壓可變的集成三端穩(wěn)壓塊，是一種使用方便、應(yīng)用廣泛的集成穩(wěn)壓塊。D5，D6用于保護(hù)LM317。當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流時(shí)，LM317穩(wěn)壓塊就可以輸出穩(wěn)定的直流電壓。輸入至少要比輸出高2V，否則不能調(diào)壓。穩(wěn)壓器的最大允許功耗取決于芯片的最高結(jié)溫TJM,當(dāng)TTJM時(shí)穩(wěn)壓器才能正常工作。過(guò)流保護(hù)電路作為電源電路中不可缺少的一個(gè)組成部分，能夠有效地保護(hù)電子元件，根據(jù)其控制方法大致可以分為關(guān)斷方式和限流方式，而直流電機(jī)電源較宜采用關(guān)斷方式。一旦電機(jī)發(fā)生短路或堵轉(zhuǎn)，使電容C4兩端電壓達(dá)到Q1的導(dǎo)通電壓，則Q1導(dǎo)通。數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流或交流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。圖13 基于ICl7107的數(shù)顯電壓顯示電路原理圖ICL7107是一種內(nèi)置程序的芯片，所以可以直接使用，免去了編程的麻煩。Cosc 50pF 積分周期：Tint = 1000 (4/Fosc) = 1000 (4/48K) = 滿量程模擬輸入電壓：Vinfs = 200mV (典型值) 最佳積分電流：Iint = 4uA 積分電壓：Vint = 2V 積分電阻：Rint = Vinfs / Iint = 200 mV/ 4uA = 50KΩ 積分電容：Cint = (Tint)(Iint) / Vint = 4uA / 2 = uF 所以， 28的R4取47KΩ。 下面以20V來(lái)進(jìn)行分壓電阻（Rx）的計(jì)算，這里我們?cè)O(shè)定R4形成的參考電壓為100mV，R2為1KΩ，落在R2上的電壓降為2100mV = ，Rx計(jì)算如下：