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基于mcu的数控直流稳压电源的设计与实现 基于mcu的数控直流稳压电源的设计与实现

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:32

《基于mcu的数控直流稳压电源的设计与实现》修改意见稿

1、“.....,芯片的数据参数图芯片的数据参数比较放大器数控基准电源图串联型稳压电路原理图印刷板为图印刷版图电路板设计好以后,进行打印和热转印,然后经过腐蚀和钻孔后就进行焊接。系统程序设计系统软件总体流程图系统总体流程图单片机数据采集流程开始等待系统初始化通过按键获得输出电压对采集的电压取平均值通过输出电压和流周立功芯片控制数码管显示等待下次输出是否有键按下图单片机数据采集流程图稳压电源主要性能指标直流电源的技术指标分为两种种是特性指标,包括允许输入电压输出电压输出电流及输出电压调节范围等另种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数或电压调整率输出电阻或电流调整率纹波电压及温度系数。稳压电源特性指标测试数据采样显示输出电压表采样显示输出电压数据表按键输入电压数码管显示电压测量输出电压输出电流显示误差测量误差由表中数据分析知道,电压显示范围为......”

2、“.....数码管显示的输出电压与测量的输出电压误差允许范围内,符合实验要求。采样显示输出电流表采样显示输出电流按键输入电压数码管显示电压数码管显示电流实际测量电流显示误差稳压电源质量指标测试数据电压调整率当输出电流和环境温度保持不变时,只考虑由于输入电压改变所引起输出电压的变化量与输出电压的百分比,即表电压调整率测试时,示波器的波动电压为小于实验要求,所以达到实验要求。实验总结由上述原理分析知本项目设计制作个输出电压范围可调节和输出电流范围可调节的数控直流稳压电源。由信号源提供个直流电源设计制作个串联型线性数控稳压电路,主要包括基准电压电路,调整管,比较放大,取样电路四个单元模块组成。基准电压由单片机键盘数控输入提供,此基准电压通过单片机的转换实现。调整管采用三级管进行过流保护,比较放大器采用了,与取样电压进行比较放大......”

3、“.....并通过单片机的转换将采样电压,采样电流转换成输出电压电流并用数码管显示出来。本项目制作的数控直流稳压电源达到了本实验的要求,具有结构简单调节方便采用单片机键盘数字输入控制输出电压稳定性强电压调整率与电流调整率纹波电压小有过流保护等优点。附页可数控基准源调节以及采样电压电流的单片机语言代码附代码,系统配置禁止看门狗定时器端口配置使能使能数据交叉开关和弱上拉设置外部中断为高优先级时钟频率外部起动外部振荡器晶体二分频即为等待振荡器启动,等待晶体振荡器稳定选择外部振荡器为系统时钟源并使能丢失时钟检测器内部振荡器控制寄存器定时器设置据表按键输入电压电源输出电压数码管显示电压测量输出电压输出电流电压调整率根据公式,计算出,,时的电压调整率,有表中数据得到,电压调整率远小于,所以电路的性能比较好......”

4、“.....改变输出电流所引起输出电压的变化量与输出电压的百分比,即表电流调整率测试数据表按键输入电压电源输入电压数码管显示电压输出电流满载空载电流调整率空载时满载时空载时满载时空载时满载时根据公式,分别计算出,,满载与空载时的电流调整率,有表中数据得到,电流调整率远小于,所以电路的性能比较好。输出最大电流最大输出电流是指稳压电源正常工作的情况下能输出的最大电流,用表示。般情况下的工作电流,稳压电路内部应有保护电路,以防止或者输出端与地短路时损坏稳压器。被测稳压电源滑线变阻器图稳压电源性能指标测试电路测试数据输入下降,即时,最大输出电流为输入下降,即时,最大输出电流为所以有上述数据得到最大输出电流小于。纹波电压叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值,但因纹波不是正弦波,所以有定的误差......”

5、“.....测试数据输入,输出电流都满足要求,由于实验室只有,所以本设计选择方案的中功率三极管。运放的选取运放指标,运放输出电流放运放输出电压运放电源电压必须大于运放的输出电压,因此选取电源电压。查看芯片数据手册见附页图其输出电压典型值为,满足要求,而,与相比差些。本设计选择芯片。系统总体设计串联型稳压电路串联型稳压电路图如下图所示图串联型稳压电路图稳压原理当由于种原因如电网电压波动或负载电阻的变化等使输出电压升高或降低时,采样电路将这变化趋势送到的反相输入端,并与同相输入端电位进行比较放大的输出电压,即调整管的基极电位降低升高因为电路采用射级输出形式,所以输出电压降低升高,从而使输出电压得到稳定,可简述为稳压电路的输出电压为基于的数控直流稳压电源由稳压电路的输出电压表达式知......”

6、“.....当改变的大小,则输出电压也将发生变化。如果此基准电压是个数控基准电压,则此稳压电路就可以构成个数控的稳压电源。数控基准电压源的原理框图如图所示输出电压设定转换输出基准电压输出数据转换图数控基准电压源的原理框图由于该项目要求使用单片机完成系统的控制部分,单片机的数码管显示值是通过取样电压和取样电流直接获取的,故系统的总体原理框图如图所示控制器键盘数码管显示稳压电路负载直流源输出电压电流采样图系统的总体原理框图总体设计原理电路图如图所示比较放大器调整管取样电阻取样电路取样电压取样电流数控基准电源图总体设计原理电路图单元电路理论计算与设计电源电压的选取由于输出电压在范围内,调整管的饱和电压约为电压电压必须大于,又考虑定的余量,本设计选取电源电压为。调整管电路由前边分析可知,本设计选择中功率三极管,其封装采用......”

7、“.....内部包括有两个独立的高增益内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用。该运放的同相输入端由单片机提供基准电源,反相输入端由取样电路提供电压,然后将这两个电压进行比较,并通过输出端送到调整管的基极。取样电路电阻的确定运算放大器调整管取样电阻取样电路取样电压取样电流数控基准电源图数控直流稳压电源原理图图中为输出电压的采样电路,如果输出电压由于外部条件发生改变,则取样电路会将这变化趋势送到的反相输入端,并与同相输入端进行比较放大。及相关计算如下输出电压步进值所以因为与和之和比例越大,调整越困难,故应选择合适的。本设计中,选取得到故可选取,,电流取样电路中,电流转换为电压,取样电阻功率,电流转换后电压为,内部先放大再进行转换......”

8、“.....般需要加入过流保护电路。当调整管输出电压不变时,负载电阻变小输出电流就变大,极限情形负载电阻短路。输出电流变大,图中的电阻上压降增大,使得的电流增大,从而流向调整管基极电流变少,从而限制了输出电流的增大。极限情形当超过时,三极管饱和导通,调整管无电流输出。图过流保护电路图相关计算如下根据实验室已有电阻,取系统硬件设计用软件画出串联型稳压电路原理图如下基于的数控直流稳压电源摘要本项目设计制作个输出电压范围可调节和输出电流范围可调节的数控直流稳压电源。直流稳压电源通常是由四部分组成电源变压器整流电路滤波电路和稳压电路。其中难点在第四部分,本项目设计制作的是个串联型线性稳压电路,主要包括基准电压电路,调整管,比较放大,取样电路四个单元模块。我们将基准电压设计成个数控基准电压......”

9、“.....此基准电压通过单片机的转换实现,通过双运算放大器与取样电压进行比较放大,输出电压通过调整管得到稳定,并通过单片机的转换将采样电压,采样电流转换成输出电压电流并用数码管显示出来。本项目制作的数控直流稳压电源具有结构简单调节方便输出电压稳定性强纹波电压小等优点。关键字数控直流稳压电源基准电压取样电路单片机设计要求输出直流电压调节范围,纹波小于。输出电流。按键设定输出电压值,分辨率为。用数码管显示稳压电源输出电压值,当输出电压为时,数码管显示。实时采样并显示输出电流,显示分辨率为方案设计与论证调整管部分调整管是核心元件,它的安全工作是电路正常工作的保证,它的选用主要考虑其极限参数,和。调整管极限参数的确定,必须考虑到输入电压由于电网电压波动而产生的变化,以及输出电压的调节和负载电流的变化所产生的影响。调整管集电极最大电流为当电网电压最高......”

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