【正文】 電壓運放 ..................................................... 19 功率運放 ..................................................... 19 保護電路： ......................................................... 20 第 3 章 直流穩(wěn)壓可調(diào)電源硬件設(shè)計 ...................................... 21 硬件設(shè)計原理和思路 ................................................. 21 系統(tǒng)硬件的基本組成部分 ....................................... 21 電源部分設(shè)計 ................................................. 21 穩(wěn)壓電路的設(shè)計 ............................................... 22 運放電路的設(shè)計 ............................................... 22 過流保護電路的設(shè)計 ........................................... 23 硬件設(shè)計 .......................................................... 24 單片機部分 ................................................... 24 D/A 轉(zhuǎn)換部分 ................................................. 25 按鍵部分 .................................................... 29 數(shù)顯部分 ..................................................... 30 功率放大部分： ............................................... 30 總硬件圖： ................................................... 31 7 第 4 章 直流穩(wěn)壓可調(diào)電源軟件設(shè)計 .................................... 32 主程序流程圖 ...................................................... 32 按鍵響應(yīng)流程圖： .................................................. 33 程序運行原理 ...................................................... 33 第 5 章 結(jié)論與展望 ..................................................... 34 電源測試 .......................................................... 34 電壓數(shù)值測試 ................................................. 34 電壓輸出波形測試（ DS5022ME 示波器）： ......................... 35 直流 12V 輸出波形 ...................................... 35 直流 5V輸出波形 ....................................... 36 直流 0~12V 輸出波形 .................................... 36 電流測試 ..................................................... 36 性能測試 ..................................................... 37 電路擴展 ........................................................... 38 抑制紋波 ..................................................... 38 開機電壓預(yù)置 ................................................. 38 過流保護報警 ................................................. 38 結(jié) 論 .................................................................... 39 致 謝 .................................................................... 40 參考文獻 ................................................................ 41 附錄 ..................................................................... 42 8 前 言 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。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。體積小、重量輕。隨著計算機和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(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，同時也給電源提出了更高的要求。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點。 3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對不同的系統(tǒng) (或不同型號的產(chǎn)品 )，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對控制軟件做一些調(diào)整即可。 10 第 1 章 選題意義 設(shè)計要求 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。并可通過按鍵實現(xiàn)電壓設(shè)定。缺點是：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。七十年代，便應(yīng)用于電視機的接收，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于彩電，錄像機，計算機，通訊設(shè)備，醫(yī)療器械，氣象等行業(yè)。穩(wěn)壓范圍寬。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。 方案比較 穩(wěn)壓電源的設(shè)計可以通過幾種方法實現(xiàn)，根據(jù)具體的設(shè)計要求，通過比較論證來確定我們到底要用哪個方案。利用軟件和硬件結(jié)合的方法來設(shè)計穩(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 流 保 護輸 入2 2 0 V負(fù) 載 圖 結(jié)論 ：以上兩種方案均可以達到輸出穩(wěn)壓電源的要求。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。變壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。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。 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。如果電容濾波電路接于橋式整流電路，則在交流 電壓的一個周期內(nèi)，電容 C1 有兩次充、放電，其放電時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。 在實際應(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）。此交流電壓經(jīng)過整流后可獲得電子設(shè)備所需要的直流電壓。通過努力的調(diào)試與檢測，電路整體性能良好，可以較好的實現(xiàn)設(shè)計目的。其優(yōu)點是電壓較高，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，變壓器的利用率高。 所以電阻的選取為： R7=10K， R8=460? ， R9=2K 硬件設(shè)計 單片機部分 STC89C51 單片機 介紹 ： STC89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器 (EPROM)和 128 bytes 的隨機數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器 (CPU)和 Flash 存儲單元，功能強大 STC89C51 單片機可提供高性 價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 ， ， 分別作文外部中斷接口 ~ 為數(shù)碼管的選擇接口 。 DAC 寄存器的鎖存信號 LE2 由 、 的邏輯組合產(chǎn)生，當(dāng) 和 同時為低電平時， LE2為 1， DAC 寄存器的輸出隨它的輸入而變化；當(dāng) 變?yōu)楦唠娖胶螅?LE2 變?yōu)?0， LE2的負(fù)跳變將輸入寄存器中的數(shù)據(jù)鎖存在 DAC 寄存器中。反饋電阻被制作在芯片內(nèi)部，用作 DAC 提供輸出電壓的運放的反饋電阻。為保證 DAC0832可靠地工作，要求 和 的寬度不小于 500ns，若 Vcc=15V， 則可為 100ns。 28 圖 DAC0832雙緩沖方式接口電路 2）單緩沖方式：不需要多個模擬量同時輸出時，可采用此種方式。調(diào)整電阻 W1,W2 使 DAC0832 輸出 15V 時， OUT1 輸出 24V，即放大倍數(shù)為 倍 按鍵 部分 按鍵功能：設(shè)定輸出電壓，以遞增方式。 電壓輸出波形 測試（ DS5022ME 示波器） ： 直流 12V 輸出波形 圖 直流 12v電壓輸出波形 36 直流 5V 輸出波形 圖 直流 5v電壓輸出波形 0~12V 輸出 圖 直流 0V~12V電壓輸出波形 圖 直流 0V~12V電壓輸出波形 （ 放大 5倍 ） 結(jié)論 ： 電 壓輸出波動范圍在要求之內(nèi)，直流 5V和 12V輸出端的偏差在 + 之間， 直流穩(wěn)壓可調(diào)端 0V~12V 輸出端的偏差在 + 之間。 所以應(yīng)該加強變壓器端的濾波。在最后的畢業(yè)設(shè)計過程中，我得到了 老師和同學(xué) 們 的 大力 幫助，也 學(xué)到了很多平時無法學(xué)到的東西。 for(。 P3=255。 P1=shu[a/20%10]128。 P0_0=0。 //如果電壓在 11 伏以以上輸出置為 12 伏 } if(!P3_2amp。 //如果電壓在 1 伏以以下輸出置為 0 伏 } if(!P3_0) //按鍵控制 key2 { if(a=220) a+=20。 ms(1) P0_0=1。 ms(1)。 unsigned char code shu[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 清華大學(xué)出版社 [4] 《電路分析基礎(chǔ) 》 李瀚蓀 著 高等教育出版社 [5]《現(xiàn)代實用電子手冊》 翁瑞琪編著。 40 致 謝 太多的回憶，太多的感傷、遺憾與留戀，就這樣匆匆的過完了自己的大學(xué)生活，在這里我學(xué)會了很多體會的更多。 在電源端即進行濾波。 經(jīng)過 60 次重復(fù)掃描后 等待外部中斷（按鍵電路） ，有 外部中斷 ， 響應(yīng)中斷 請求，調(diào)用中斷程序，對自變量進行響應(yīng)的操作，中斷響應(yīng)結(jié)束，進入主程序重復(fù)新自變量響應(yīng)。由此計算出電源的精 度=15/256=。更為重要的是，這種方式特別適用于要求同時