全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽數(shù)控直流穩(wěn)壓電源-在線瀏覽
2025-06-03 23:07本頁(yè)面
【正文】 多, 在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。一、項(xiàng)目參加人員、負(fù)責(zé)內(nèi)容以及技術(shù)特長(zhǎng)：主要人員負(fù)責(zé)內(nèi)容技術(shù)特長(zhǎng)自制穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，撰寫論文電路精度的調(diào)節(jié), 數(shù)字電路設(shè)計(jì)，應(yīng)用軟件鍵盤、數(shù)控部分、數(shù)字顯示的設(shè)計(jì)，單片機(jī)編程單片機(jī)編程以及電路設(shè)計(jì) D/A轉(zhuǎn)換以及精度，輸出電路的設(shè)計(jì) 模擬電路設(shè)計(jì)二、項(xiàng)目背景數(shù)控直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的設(shè)備之一，廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的多功能直流穩(wěn)壓電源功能簡(jiǎn)單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復(fù)雜度高。但在實(shí)際生活中，都是由220V 的交流電網(wǎng)供電。濾波器用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來(lái)替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩(wěn)壓器就能用作家用電器的電源，這既降低了家用電器的成本，又縮小了其體積，使家用電器小型化。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)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(shí)也給電源提出了更高的要求。電源在使用時(shí)會(huì)造成很多不良后果，世界各國(guó)紛紛對(duì)電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標(biāo)準(zhǔn)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能獲得進(jìn)出的通行證。這些理論為其后來(lái)的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。但人們對(duì)它的要求也越來(lái)越高,要為現(xiàn)代人工作、科研、生活提供更好的更方便的設(shè)施，就需要從數(shù)字電子技術(shù)入手，一切向數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。三、主要研究?jī)?nèi)容一、設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)出有一定輸出電壓范圍和功能的數(shù)控電源。10V，＋5V。四、總體思路與研究方案1. 總體思路隨著時(shí)代的發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活、工作、科研等各個(gè)領(lǐng)域，本文將介紹一種數(shù)控直流電源，本電源由電源電路、顯示電路、控制電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路四部分組成。與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源相比具有操作方便，電源穩(wěn)定性高以及其輸出電壓大小采用數(shù)碼顯示的特點(diǎn)。目前所使用的直流可調(diào)電源中，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。針對(duì)以上問(wèn)題，本課題設(shè)計(jì)了一種以單片機(jī)為核心的數(shù)控式高精度簡(jiǎn)易直流電源的設(shè)計(jì)，該電源采用數(shù)字調(diào)節(jié)、閉環(huán)實(shí)時(shí)監(jiān)控、輸出精度高，特別適用于各種有較高精度要求的場(chǎng)合。工作過(guò)程中，單片機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)LED顯示，通過(guò)鍵盤可設(shè)置和調(diào)整電壓值。本文介紹的簡(jiǎn)易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，其中輸出電壓的調(diào)節(jié)是通過(guò)“+” 和“”兩個(gè)按鍵來(lái)操作的；，減計(jì)數(shù)；可逆計(jì)數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)字輸出分兩路運(yùn)行，一路用于驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示電路，精確顯示當(dāng)前輸出電壓值；另一路進(jìn)入數(shù)模轉(zhuǎn)換電路（D/A轉(zhuǎn)換電路）；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字量按比例，轉(zhuǎn)換成模擬電壓，然后經(jīng)過(guò)射極跟隨器的控制,調(diào)整輸出級(jí)，使輸出穩(wěn)定直流電壓。DA的8腳接參考電壓，DA的基準(zhǔn)電壓接10V電源，也就是說(shuō)DA輸入數(shù)據(jù)端每增加1。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器通過(guò)譯碼后數(shù)碼管顯示輸出電壓值，為了使系統(tǒng)工作正常，必須保證雙十計(jì)數(shù)器同步工作。調(diào)整管過(guò)流保護(hù)整流濾波 輸出誤差放大電壓預(yù)置十進(jìn)制計(jì)數(shù)器譯碼顯示步進(jìn)加D/A轉(zhuǎn)換EPROM步進(jìn)減 方案三硬件框圖 方案比較 數(shù)控部分的比較 方案二、三中采用中、小規(guī)模器件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)控部分，使用的芯片很多，造成控制電路內(nèi)部接口信號(hào)繁瑣，中間相互關(guān)聯(lián)多，抗干擾能力差。 輸出部分的比較方案二、三中采用線性調(diào)壓電源，以改變其基準(zhǔn)電壓的方式使輸出步進(jìn)增加或減少，這不能不考慮整流濾波后的紋波對(duì)輸出的影響，而方案一中使用運(yùn)算放大器放大電壓，由于運(yùn)算放大器具有很大的電源電壓抑制化，可以大大減少輸出端的紋波電壓?？傊?，方案一的優(yōu)點(diǎn)是具有精度高，使用方便，硬件電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，它使用了單片機(jī)，使得進(jìn)一步擴(kuò)展功能較為方便；方案二、三的優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是使用比較復(fù)雜，精度沒(méi)有那么高。 自制穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)在自制穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)中，我們采用TPAN2P3S變壓器將220V交流電壓降壓處理，再通過(guò)2W005G橋式整流電路得到正向電壓，然后通過(guò)7807810三段穩(wěn)壓器電路，得到+5V、+10V的直流電源，再在+10V的基礎(chǔ)上加一方向器即可得到需要的10V直流電壓。五、主要研究結(jié)果1. 自制穩(wěn)壓電源電路仿真圖2. 數(shù)控穩(wěn)壓電源電路部分真實(shí)值顯示值誤差率真實(shí)值顯示值誤差率真實(shí)值顯示值誤差率真實(shí)值顯示值誤差率真實(shí)值顯示值誤差率真實(shí)值顯示值誤差率真實(shí)值顯示值誤差率真實(shí)值顯示值誤差率真實(shí)值顯示值
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