畢業(yè)設(shè)計(jì)論文：基于數(shù)顯直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-01-17 01:08本頁面
【正文】 7 芯片需要 +5V和 5V的雙 電源供電。所以需要額外做一個(gè)供電電源，以下有三種方案： 方案一：用 7805和 7905三端集成芯片提供 +5V和 5V的電壓，正負(fù) 5V供電電源電路原理圖如圖 14所示。 T R 1T RA N 2 P 3 SC14 7 0 uC24 7 0 uC34 7 0 uC44 7 0 uB R 1K B P C 8 0 0VI2VO3GND1U17 9 0 5VI2VO3GND1U27 9 0 6 圖 14 正負(fù) 5V供電電源原理圖 這種電路時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的雙電源電路，能夠穩(wěn)定提供正負(fù) 5V的直流電壓，但是需要用到7805和 7905穩(wěn)壓模塊，增加了電路成本。 XXIII 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。 ICL7660是哈里斯公司采用 CMOS工藝制成的高效率、小功率、低壓直流電源變換器 ，亦稱 DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器，國 產(chǎn)型號(hào)為 5G7660，它不僅能將單電源轉(zhuǎn)換成對(duì)稱輸出的雙電源，還能通過幾片串聯(lián)方式獲得多倍壓輸出，其空 載時(shí)轉(zhuǎn)換效率高達(dá) %，帶負(fù)載后轉(zhuǎn)換效率仍可達(dá) 95%， ICL7660 本身耗電小于 ，卻能向負(fù)載提供 10~20mA 的電流，其外圍電路十分簡(jiǎn)單，只需接兩只電容即可工作。 ICL7660+5V轉(zhuǎn) 5V電路原理圖如圖 15所示。 GNDVDD(5V)IN4148Diode10uFC110uFC212345678ICL7660GNDVO=5V 圖 15 ICL7660+5V轉(zhuǎn) 5V電路原理圖 這種方案也是比較常用的方案，但是缺點(diǎn)也是增加了電路成本。 方案三：用 LM317集成穩(wěn) 壓模塊制作一個(gè) +5V 的電源，然后 用一只 NPN 三極管，兩只電阻，一個(gè)電感來進(jìn)行信號(hào)放大，把芯片 38腳的振蕩信號(hào)串接一個(gè) 20K－ 56K的電阻連接到三極管 “B” 極，在三極管 “C” 極串接一個(gè)電阻（為了保護(hù)）和一個(gè)電感（提高交流放大倍數(shù)），在正常工作時(shí)，三極管的 “C” 極電壓為 － 。這樣，在三極管的 “C” 極有放大的交流信號(hào)，把這個(gè)信號(hào)通過 2只 4u7電容和 2支 1N4148二極管，構(gòu)成倍壓整流電路，可以得到負(fù)電壓供給 ICL7107 的 26腳使用。 完整顯示電路就如圖 16所示。 XXIV 圖 16 單電源供電 的 ICL7107 電路原理圖 經(jīng)過考慮，最終選擇了方案三，因?yàn)檫@樣做既節(jié)省成本，又方便焊接且滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過測(cè)試，數(shù)顯電壓表正常工作。 4 穩(wěn)壓直流電源的測(cè)試 電源的輸出顯示精確度與紋波測(cè)試 測(cè)試方法為空載狀態(tài)下電源的輸出接萬用表和示波器然后將電源的輸出顯示數(shù)值與萬用表顯示數(shù)值相比較，在示波器上可以觀察到電源的紋波還有最大值、最小值和峰 峰值。電源的測(cè)試數(shù)據(jù)如表 3所示。 XXV 表 3 電源的測(cè)試數(shù)據(jù) 電源顯示數(shù)值（ V） 萬用表實(shí)測(cè)值（ V） 最大值 Vmax（ V） 最小值 Vmin（ V） 峰 峰值 Vpp（ V） 600 400 400 400 400 400 400 400 600 400 400 400 400 400 400 400 400 600 600 600 隨機(jī)抽取的幾組數(shù)據(jù)如表 4所示。 XXVI 表 4 電源的測(cè)試數(shù)據(jù)（隨機(jī)） 電源顯示數(shù)值（ V） 萬用表顯示電壓數(shù)值（ V） 最大值 Vmax（ V） 最小值 Vmin（ V） 峰 峰值（ V） 600 400 400 200 600 600 400 萬用表測(cè)試數(shù)據(jù)的折線圖如圖 17所示。其中系列 1為電源顯示數(shù)值，系列 2為萬用表實(shí)測(cè)值 圖 17 測(cè)試數(shù)據(jù)的折線圖 1 XXVII 示波器測(cè)試數(shù)據(jù)的折線圖如圖 18所示。其中系列 1為電源顯示數(shù)值，系列 2為最大值，系列 3為最小值。 圖 18 測(cè)試數(shù)據(jù)的折線圖 2 紋波是一個(gè)直流電壓中的交流成分。直流電壓本來應(yīng)該是一個(gè)固定的值， 但是很多時(shí)候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，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。 紋波的示意圖如圖 19所示： XXVIII 圖 19 紋波的示意圖 電源顯示 、 、 圖 2圖 2圖 23所示。 圖 20 電源顯示 圖 21 電源顯示 XXIX 圖 22 電源顯示 圖 23 電源顯示 負(fù)載能力測(cè)試 測(cè)試方法為：在直流穩(wěn)壓電源的輸出端接可變電阻，用萬用表測(cè)出電源的各種負(fù)載參數(shù)。 將變阻器的阻值 調(diào)至 100Ω ，使電源的輸出為 5~12V， 1V為步進(jìn) ， 測(cè)出電流 的數(shù)值 。電壓和電流的對(duì)應(yīng)數(shù)值如表 5所示。 XXX 表 5 負(fù)載阻值 100Ω 時(shí)不同電壓下的電流數(shù)值 電壓（ V） 電流（ mA） 將使電源的輸出為 9V，改變變阻器的阻值， 20Ω 為步進(jìn)，測(cè)出電流 的數(shù)值 。 電阻與電流的對(duì)應(yīng)數(shù)值如表 6所示。 表 6 輸出電壓 9V時(shí)不同負(fù)載阻 值下的電流數(shù)值 電 阻 (Ω) 電流（ mA） 100 120 140 160 180 將使電源的輸出為 12V，改變變阻器的阻值， 20Ω 為步進(jìn)，測(cè)出電流 的數(shù)值。電阻與電流的對(duì)應(yīng)數(shù)值如表 7所示。 XXXI 表 7 輸出電壓 12V時(shí)不同負(fù)載阻值下的電流數(shù)值 電 阻 (Ω) 電流（ mA） 100 120 140 160 180 5 結(jié)語 結(jié)論 電源的調(diào)壓范圍是 ，最大輸出電流為 ，電源的調(diào)壓精度較高，顯示準(zhǔn)確，紋波系數(shù)較低，能夠驅(qū)動(dòng)小功率負(fù)載。 體會(huì) 附錄 1 系統(tǒng)總圖 XXXII XXXIII 結(jié)論 本文介紹的是利用 采用 AT89S52單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元，通過改變 DAC0832的輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小 的直流穩(wěn)壓電源， 并詳細(xì)說明了軟件和設(shè)計(jì)方法及仿真、硬件實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)過程中可以看出，匯編語言有著其獨(dú)特的魅力，它簡(jiǎn)單易學(xué)，語法錯(cuò)誤容易糾正；用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)直流穩(wěn)壓電源的的設(shè)計(jì) 是比較方便和易于實(shí)現(xiàn)的。 通過直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)和制作，加深了對(duì)單片機(jī)的理解，能夠更熟練地應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，對(duì)今后的工作有很大的幫助 用單片機(jī)控制電源時(shí)，輸出直流 ，液晶屏顯示清晰正確，誤差較小，完美的實(shí)現(xiàn)了數(shù)控恒壓源這一課題。 但在功能上還不夠強(qiáng)大 ,沒有顯示預(yù)置電壓等等，還可以進(jìn)一步得到提高。 致 謝 在后期系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)和其他同學(xué)的熱心幫助，他們使我的開發(fā)進(jìn)度沒有出現(xiàn)停滯，讓我少走了不少彎路。這也使我明白了一個(gè)道理，沒有人可以事無巨細(xì)，全部做到?jīng)] 有遺漏，總有些你能力無法企及的地方。相互交流才是解決這些問題的最佳方法。通過這次的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，不僅提高了我解決問題的能力，更是鍛煉了我自己動(dòng)手編程能力，為我今后的發(fā)展提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 XXXIV
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