【正文】 損耗，就需要有高速開關(guān)元器件。 目前，開關(guān) 電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。 所以，電路功耗很小，效率可達(dá)到80%90%,比普通線性穩(wěn)壓電源提高了近一倍，故開關(guān)電源被譽(yù)為高效節(jié)能型電源 開 關(guān)電源是利用現(xiàn)代技術(shù)控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，一般由脈沖寬度調(diào)制 PWM 控制 IC 和 MOSFET 構(gòu)成。開關(guān)型穩(wěn)壓電源直接從電網(wǎng)電壓進(jìn)行整流、濾波、調(diào)整。 開關(guān)電源是 采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)，通過控制開關(guān)輸出脈沖信號(hào)的占空比調(diào)整輸出電壓。 本科學(xué)位論文 2 第 2 章 開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理及實(shí)現(xiàn)方法 開關(guān)電源的介紹 電是工業(yè)的動(dòng)力，是人類生活的源泉，電源是產(chǎn)生電的裝置，表示電源特性的參數(shù)有功率、電壓、電流、頻率等，在同一參數(shù)要求下，又有重量、體積、效率和可靠 性等指標(biāo)。模塊化是指系統(tǒng)由各個(gè) 相關(guān)模塊組成，提高了系統(tǒng)的可靠性。智能化主要是指系統(tǒng)有可編程模塊可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行智能控 制。但是我國(guó)電源產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在著很大的差距和不足 :在電源產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性、開發(fā)投入、生產(chǎn)規(guī)模、工藝水平、先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、持續(xù)創(chuàng)新能力等方面的差距為 1015 年，尤其在實(shí)現(xiàn)直流穩(wěn)壓電源的智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面的研究不是很多 。另一方面，在國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下或創(chuàng)新意識(shí)指導(dǎo)下，我國(guó)電力電子技術(shù)的研究從吸收消化和一般跟蹤發(fā)展到前沿跟蹤和基礎(chǔ)創(chuàng)新，電源產(chǎn)業(yè)界涌現(xiàn)了一些技術(shù)難度較大，具 有國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品，而且還產(chǎn)生了一大批具有代表性的研究成果和產(chǎn)品 。 國(guó)內(nèi)外研究狀況 在我國(guó)，以電力電子學(xué)為核心技術(shù)的電源產(chǎn)業(yè)，從二十世紀(jì) 60 年代中期開始形成，到了 90 年代以來(lái)，電源產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。目前使用的直流穩(wěn)壓電源大部分是線性電源，利用分立器件組成，其體積大，效率低，可靠性差，操作使用起來(lái)不方便，自我的保護(hù)功能不夠，因而發(fā)生故障的幾率高。 switching power supply。數(shù)字化可調(diào)穩(wěn)壓電源，輸入采用鍵盤方式，輸出電壓和限定電流采用數(shù)碼管顯示，穩(wěn)定性好，精度高，成本低，其性能優(yōu)于 傳統(tǒng)的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，大大改善了傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源的性能，簡(jiǎn)單易用 。本科學(xué)位論文 I 摘 要 隨著電子技術(shù)的 高速 發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，電子設(shè)備的種類也越來(lái)越多，電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備離不開可靠的電源， 各種電子電器設(shè)備對(duì)穩(wěn)壓電源的性能要求日益增高，穩(wěn)壓電源的智能程度也變得越來(lái)越高。 本設(shè)計(jì)介紹了基于 AT89C52 單片機(jī)的數(shù)字化控制的開關(guān)穩(wěn)壓電源，以高性能單片機(jī)為控制核心，組成數(shù)據(jù)處理電路，在檢測(cè)和控制軟件支持下，調(diào)整和控制開關(guān)電源的工作狀態(tài)。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) ； 開關(guān)電源 ； 穩(wěn)壓 本科學(xué)位論文 II Abstract With the rapid development of electronic technology, application of electronic systems bees more and more widely, types of electronic equipment bee much more .Electronic equipment has closer relationship with people’s work and life, and the electronic equipment can not do without reliable power, various electrical and electronic equipment has high performance on power supply requirements, power supply are being more and more intelligent. The design introduce digital control of switching power supply based on AT89C52 microcontroller, with the high performance single chip as the control core, make up data processing circuit. With the support of detection and control software, adjust and control the work state of switching power supply, digital control of switching power supply use the keyboard to input, output voltage and limited current use digital tube to display. It has reliable stability, high precision, low cost, its performance is better than traditional adjustable DC power supply,greatly improve the performance of the traditional regulated power supply. It is easy to use. Keyword: singlechip microputer。 regulators 本科學(xué)位論文 III 目 錄 第 1 章 引言 .............................................................. 1 研究的目的和意義 ................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究狀況 ..................................................... 1 研究方法及內(nèi)容 ..................................................... 1 第 2 章 開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理及實(shí)現(xiàn)方法 .................................. 2 開關(guān)電源的介紹 ..................................................... 2 開關(guān)電源的分類 ..................................................... 2 DC/DC 變換 .................................................... 3 AC/DC 變換 .................................................... 3 電路結(jié)構(gòu) ..................................................... 4 開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本工作原理 ....................................... 4 開關(guān)電源的控制方式 ........................................... 4 開關(guān) 式穩(wěn)壓電源的原理電路 ..................................... 4 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) ......................................................... 10 方案論證與設(shè)計(jì) .................................................... 10 系統(tǒng)整體方案論證 ............................................ 10 控制方法及實(shí)現(xiàn)方案 .......................................... 10 提高效率的方法及實(shí)現(xiàn)方案 .................................... 10 整體設(shè)計(jì)框圖及工作原理 ............................................ 10 整體設(shè)計(jì)框圖 ................................................ 10 整體系統(tǒng)工作原理 ............................................ 11 開關(guān)電源控制電路 .................................................. 12 開關(guān)電源主電路圖 ............................................ 12 整流濾波初步穩(wěn)壓 ............................................ 13 PWM 控制電路 ................................................. 14 開關(guān)電路核心電路 ............................................ 16 正負(fù)電源供電電路 ............................................ 18 單片機(jī)控制電路 .................................................... 18 AT89C52 主控電路 ............................................. 19 ADC0809 模塊電路 ............................................. 21 DAC0832 模塊電路 ............................................. 21 鍵盤輸入電路 ................................................ 23 數(shù)碼顯示電路 ................................................ 24 本科學(xué)位論文 IV 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ......................................................... 26 主 程序流程圖 ...................................................... 26 鍵盤顯示子程序 .................................................... 26 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 ..................................................... 28 第 5 章 系統(tǒng)仿真及總結(jié) .................................................. 29 附錄 ...................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ................................................................. 34 致謝 ...................................................................... 35 本科學(xué)位論文 1 第 1 章 引 言 研究的目的和意義 直流穩(wěn)壓電源是一種常見的電子儀器，應(yīng)用于電子電路、教學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電子、電器設(shè)備對(duì)穩(wěn)壓電源的性能要求日益提高，穩(wěn)壓電源不斷朝著小型化、高效率、低成本、高可靠性、低電磁干擾、模塊化和智能化方向發(fā)展，以單片機(jī)系統(tǒng)為核心而設(shè)計(jì)制造出來(lái)的新一代智能型穩(wěn)壓電源不但電路簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，性能卓越 ，而且由于單片機(jī)具有計(jì)算和控制能力，利用它對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行各種計(jì)算，從而可排除和減少由于干擾信號(hào)和模擬電路引起的誤差，提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和控制電流精度，降低了模擬電路的要求。一方面， 電源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的發(fā)展在加快 。目前國(guó)內(nèi)還開展了跟蹤國(guó)際多方面前沿性課題的研究或基礎(chǔ)創(chuàng)新研究。 研究方法及內(nèi)容 本系統(tǒng)研究的直流穩(wěn)壓電源主要是符合智能化、數(shù)字化以及模塊化的特點(diǎn)。數(shù)字化主要是指系統(tǒng)輸出電壓通過 7段數(shù)碼管顯示，并且可以通過按鍵對(duì)輸出電壓進(jìn)行連續(xù)步進(jìn)數(shù)字化調(diào)節(jié)。 本設(shè)計(jì)介紹了基于單片機(jī)控制的開關(guān)穩(wěn)壓電源，以高性能單片機(jī)為控制核心，組成數(shù)據(jù)處理電路，在檢測(cè)和控制軟件支