【正文】 圖25所示，電感濾波電路是利用電感對脈動直流的反向電動勢來達(dá)到濾波的作用，電感量越大，其濾波效果越好。橋式整流電路使用的整流器件較一般的全波整流電路多一倍，但是其每個器件所承受的反向電壓較小，在直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計當(dāng)中得到廣泛使用。圖22 全波整流電路圖方案三：采用橋式整流電路橋式整流電路如圖24所示，這種整流電路使用普通的變壓器，比一般的全波整流電路多用到了兩個整流二極管。全波整流電路的整流電壓脈動較小，變壓器的利用率比半波整流時高很多，整流器件所能承受的反向電壓較高。系統(tǒng)框圖如下： 圖11 系統(tǒng)總體框圖 模塊電路選擇. 整流電路方案一:采用半波整流電路半波整流電路如圖21所示，半波整流電路只利用電源輸出電壓的正半周，電源的利用效率非常低，會帶來很大的資源浪費(fèi)，它僅在高電壓、小電流等少數(shù)情況下使用，一般半波整流電路電源電路中很少使用。方案三：采用STM32為控制核心，輸出PWM波控制Buck電路以得到穩(wěn)定的輸出。方案二：采用STM32為控制核心，利用其A/D輸出穩(wěn)定的電壓數(shù)值，然后利用功率放大電路進(jìn)行放大，再通過采樣輸出電壓進(jìn)行相應(yīng)的STM輸出調(diào)節(jié)以重新調(diào)整輸出得到穩(wěn)定的輸出。方案一：采用各類數(shù)字電路來組成鍵盤控制系統(tǒng)，進(jìn)行信號處理，如選用CPLD等可編程邏輯器件[]。利用D/ A 轉(zhuǎn)換器的高分辨率和單片機(jī)的自動檢測技術(shù)設(shè)計數(shù)控電源更顯示出其優(yōu)越性。本設(shè)計將單片機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用于直流穩(wěn)壓電源的方法和原理，實現(xiàn)了穩(wěn)壓電源的數(shù)控調(diào)節(jié)。故設(shè)計的整體設(shè)計思路如下：（1） 電網(wǎng)提供的是220V，50HZ的交流電壓。選題的性能指標(biāo)要求：（1） 直流穩(wěn)壓電源輸出電壓 0~30V可調(diào)；（2） 最大輸出電流 1A；（3） 電壓調(diào)節(jié)精度 ；（4） 顯示電壓、電流數(shù)值；（5） 過載和短路保護(hù)； 設(shè)計原理 系統(tǒng)的硬件設(shè)計. 輔助電源模塊設(shè)計 . 控制系統(tǒng)設(shè)計. Buck電路設(shè)計直流穩(wěn)壓電源主要是通過變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓這四個環(huán)節(jié)將交流電網(wǎng)的220V轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定直流輸出。掌握相關(guān)器件的電氣特性，計算出其參數(shù)范圍，并合理選用元器件以滿足設(shè)計的要求。（2）按選題要求設(shè)計直流穩(wěn)壓電源，并對設(shè)計的工作原理、器件的電氣特性進(jìn)行分析總結(jié)（3）調(diào)試測試設(shè)計成果，記錄測試數(shù)據(jù)并進(jìn)行結(jié)果分析和總結(jié)（4）對整個設(shè)計過程進(jìn)行分析、總結(jié)。 本文研究的主要內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)模擬電路、電路分析的相關(guān)知識，溫習(xí)直流穩(wěn)壓電源構(gòu)成和工作原理。在日常生活中，電路電壓很容易受到各種環(huán)境因素或電網(wǎng)本身的波動而引起電路輸出電壓的不穩(wěn)定。電源變壓器主要是利用變壓器將電網(wǎng)提供的220V交流電轉(zhuǎn)換成各種電路設(shè)備需的交流電壓，整流電路一般是利用單向?qū)щ娖骷⒆儔浩鬏敵龅慕涣麟娫凑擅}動直流電壓。一般而言，直流穩(wěn)壓電源就是將電網(wǎng)出來的220V交流經(jīng)過變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓這幾個步驟將交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后再將性能穩(wěn)定的直流持續(xù)輸出以作為電子設(shè)備的能量核心。相信在不久的未來，我們可就以享受到先進(jìn)的、高效的電源產(chǎn)品帶來的生活便利了?，F(xiàn)如今直流穩(wěn)壓電源已經(jīng)一反以往的利用波段開關(guān)或滑動變阻器進(jìn)行控制的設(shè)計方法，更多的是采用單片機(jī)、晶體管等組成精度高，穩(wěn)定性好，功能拓展方便靈活的數(shù)字化電源。隨著計算機(jī)信息化的飛速發(fā)展，電子裝置對電源性能的要求越來越嚴(yán)格。一般電源在使用時產(chǎn)生的誤差很容易影響到整個系統(tǒng)的性能，有的甚至于會造成很多不良后果，給社會生產(chǎn)或技術(shù)研發(fā)帶來不便。電源開發(fā)技術(shù)結(jié)合了電子、電氣工程、控制理論和材料科學(xué)等諸多專業(yè)領(lǐng)域的知識。研究直流穩(wěn)壓電源，大多數(shù)都是為了提高電源的功率性能（諸如調(diào)節(jié)精確度、電壓特性和輸出電流的紋波等）和電特性能（比如負(fù)載效應(yīng)、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性等），以使直流電源更好地服務(wù)于社會生產(chǎn)和人們的生活。關(guān)鍵詞: 直流穩(wěn)壓電源，單片機(jī)，BUCK電路AbstractAs we all know,the DC power supply in electronic technology development is very important, but generally have control of the DC power supply low accuracy, poor reliability shortings. This is mainly due to the use of DC power many of the band switch and potentiometer control, thus creating two problems: one is unable to carry a small range of very precise output voltage regulation, and the other is the band switch and potentiometer will work with by increasing the time the wear of the output. However, a microcontrollerbased control of a DC power supply to rely on its strong ability to control the circuit can not only achieve precise control, but also longterm stable and reliable. After measurement showed that BUCK PWM circuit and microcontroller programming as the basic framework for the design of DC power supply, can realize precise control and reliability of this goal.Key Words: DC power supply, SCM, Buck Circuit 1. 緒論 選題背景和意義隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，愈來愈多的電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)的各個行業(yè)、各個方面，但電子設(shè)備絕大多數(shù)都需要直流電源來供電。不過一種基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源依靠其對電路的強(qiáng)大控制能力不僅可以實現(xiàn)精確控制，而且還可以長久的穩(wěn)定可靠。一種數(shù)控多路輸出直流穩(wěn)壓電源的畢業(yè)設(shè)計目錄1. 緒論 3 選題背景和意義 3 電源的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用 3 直流穩(wěn)壓電源的簡述 3 本文研究的主要內(nèi)容 42. 硬件設(shè)計 4 設(shè)計的任務(wù) 4 設(shè)計思路 4 設(shè)計方案 4 模塊電路選擇 5. 整流電路 5. 濾波電路 7. 穩(wěn)壓電路 10. 控制核心 10. 顯示部分 11第三章 硬件設(shè)計 11 穩(wěn)壓輸出模塊 11 主控制模塊 12 Buck電路（降壓斬波模塊）分析 16. Buck變換器的基本工作原理 16. Buck變換器電感的選擇 18. Buck變換器輸出電容的選擇和紋波電壓 18. Buck電路主要器件——IR3205 20. 驅(qū)動Buck電路的主要器件——IR2117 21 5110液晶顯示模塊分析 22第四章 軟件設(shè)計 24 系統(tǒng)程序設(shè)計流程圖 24 軟件編譯與調(diào)試 26第五章 調(diào)試結(jié)果與分析 29 測試儀器 29 測試方法 29 數(shù)據(jù)測試結(jié)果與分析測試結(jié)果 29第六章 畢業(yè)設(shè)計總結(jié)和展望 30 畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 30 展望 30致謝 31參考文獻(xiàn) 31附件1 程序代碼 32摘 要直流穩(wěn)壓電源在電子技術(shù)開發(fā)中是非常重要的，但是直流電源一般會有控制精度低、可靠性差的缺點(diǎn)。這主要是由于直流電源很多是利用波段開關(guān)和電位器進(jìn)行控制，這樣就產(chǎn)生了兩個問題：一個是無法進(jìn)行很精確的小范圍調(diào)節(jié)輸出電壓，另一個是波段開關(guān)和電位器會隨著工作時間的增加受到磨損，影響輸出。經(jīng)實測表明，以BUCK電路和單片機(jī)PWM編程為基本框架設(shè)計直流穩(wěn)壓電源，可以很好地實現(xiàn)精確控制、可靠性好這個目標(biāo)。這給電力電子技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的空間，與此同時也給電源技術(shù)提出了更高品質(zhì)、更嚴(yán)格的要求。 電源的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用電源開發(fā)技術(shù)是一種非常實用的電子工程技術(shù)，廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)革命的到來，電力電子技術(shù)迎來了蓬勃發(fā)展的春天，但同時也對電源技術(shù)提出了更嚴(yán)格的要求。為了規(guī)范電源的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和促進(jìn)電力電子技術(shù)的發(fā)展，世界各地的各種電氣組織或機(jī)構(gòu)都對電源產(chǎn)品制定了嚴(yán)格的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。由于大多數(shù)電子裝置都使用數(shù)控電源作為能量動力，數(shù)控毫無疑問地越來越受到人們的青睞。這么多年來芯片技術(shù)的飛速發(fā)展為電源技術(shù)朝智能化、數(shù)字化、高效化方向發(fā)展提供了充足的保障，而國外在利用晶體管、半導(dǎo)體器件設(shè)計開關(guān)電源這一塊有了很大的突破。 直流穩(wěn)壓電源的簡述直流穩(wěn)壓電源能夠提供電氣性能良好的穩(wěn)定直流輸出，被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。一般的直流穩(wěn)壓電源分為四個模塊:電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路。由于經(jīng)過整流電路整流輸出的脈動直流電壓有很多的交流成分參雜在直流電壓上面，因此此時需要利用濾波電路來過濾掉脈動直流電壓中的交流成分以得到較平滑的直流電壓。為了避免、降低外界因素的變動給電路電壓帶來的不穩(wěn)定，需要使用穩(wěn)壓電路將濾波之后的直流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理以得到穩(wěn)定的輸出電壓。查閱瀏覽相關(guān)的期刊文獻(xiàn)。2. 硬件系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源，能夠到達(dá)選題的性能指標(biāo)要求，并進(jìn)行電路設(shè)計的工作原理