简易数控直流稳压电源设计方案
数控直流稳压电源设计
数控直流稳压电源设计
1.数控直流稳压电源的概述
现代电子装置在供电要求方面有着越来越高的要求,而数控直流稳压电源则是目前广泛应用的一种供电装置。数控直流稳压电源不仅具有直流稳定的输出特性,而且还能实现数字化控制,具有更加高效、精确的供电能力和性能。
数控直流稳压电源适用于各种电子装置的开发和生产领域,如通信技术、医疗器械、军事通讯和工业自动化等。
2.数控直流稳压电源的设计原理
数控直流稳压电源主要由下列几个模块组成。
2.1输入端
输入端是稳压电源的第一步,它接收外部电源的直流或交流信号,并且对输入电压进行过滤和波形整形,以确保后续的电路可以正常工作。
2.2稳压模块
稳压模块负责稳定输出电压的值。在闭环控制下,稳压模块保证输出电压稳定在标准值附近,即使在输入电压波动或负载变化的条件下,它也能确保输出电压的稳定性和可靠性。
2.3数控模块
数控模块为整个电源提供了数字化控制的功能。它包括一个集成电路、显示屏、输入设备和计算机接口等组成部分。通过输入输出端口与计算机相连,可实时监测和控制电源的电压、电流、功率等参数。
2.4保护模块
保护模块负责保护电源免受外界环境的影响。它包括四种保护措施:过压保护、过温保护、过载保护和短路保护,并采用相应的防护电路来实现保护功能。
3.数控直流稳压电源的设计流程
数控直流稳压电源的设计流程包括以下几个步骤:
3.1确定电源的基本参数
这包括电源输出电压、电流、功率、负载范围等参数。设计人员需要根据电路应用需要,确定电源所需的输出电压和电流等参数。
3.2选取和确认元件
在确定电源的基本参数后,设计人员应选择与之相适应的元件,包括电容器、电感器、稳压管、集成电路等,这是设计数控直流稳压电源的关键步骤之一。
简易数控直流稳压电源设计
简易数控直流稳压电源设计
数控直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源装置,常用于电子设备的测试、实验和制造过程中。下面是一个简易的数控直流稳压电源设计。
1.设计需求和规格
在开始设计之前,我们需要明确电源的输出电压和电流需求。假设设计目标为输出电压范围为0-30V,最大输出电流为5A。
2.选择电源变压器
根据设计需求,我们需要选择一个合适的电源变压器。变压器的选择应该满足以下条件:
-输入电压范围为市电的电压范围;
-输出电压是设计需求的两倍,即60V;
-输出功率需大于最大输出功率,即300W。
3.整流电路设计
使用桥式整流电路将交流输入电压转换为直流电压。桥式整流电路由4个二极管组成,将交流输入电压的负半周和正半周均转换为正向电流。
4.滤波电路设计
滤波电路用于减小输出电压中的纹波,并提供稳定的直流输出电压。常见的滤波电路是使用电容滤波器。根据设计需求,选择适当的电容来达到所需的输出纹波和稳定性。
5.稳压电路设计
稳压电路用于控制输出电压在设定范围内稳定。可以使用集成稳压器
芯片,例如LM317,它可以根据外部电阻器和电容器的值来控制输出电压。
6.控制电路设计
为了实现数控功能,可以使用微控制器或模拟电路来控制输出电压和
电流。通过合理设置电容、电阻和电位器等元器件,可以设计出合适的控
制电路。
7.保护电路设计
为了确保电源和负载的安全,应设计适当的保护电路。常见的保护电
路包括过流保护、过压保护和过温保护。可以使用电流检测器、过压保护
器和温度传感器等元器件来实现这些保护功能。
8.PCB设计和制造
根据上述电路设计,进行PCB布局和布线。设计合适的PCB尺寸和布局,以容纳所有元器件,并确保电路的稳定性和可靠性。完成设计后,可
数控直流稳压电源系统设计
数控直流稳压电源系统设计
本文将说明什么是数控直流稳压电源系统以及其设计。数控直流稳压电源系统主要用于稳定电压和电流,通常用于电子设计、实验室研究以及生产过程中。
数控直流稳压电源系统组成了一个稳定的、连续的直流电源,强调当前电路所需得的稳定电压或电流。数控直流稳压电源系统可以为不同的负载提供可靠的、精密的直流电。通过数字电路、功率电路、以及必要的程序,实现对负载电流、电压等参数进行有效的、精细的控制。数控直流稳压电源系统主要由三部分组成:整流、过滤和稳压电源。
1.整流:
首先,我们需要将输入交流供电转化为直流供电,这就是整流的功能。通常使用桥式整流器,将输入交流电压变成纹波较小的直流电压。整流部分那些加上了较大电容,增加整流的滤波效果,弱化电容的纹波效应。
2.过滤:
整流完后产生的直流电压仍不稳定,存在较大的纹波电压存在。这时需要将纹波电压通过电容滤波,达到稳定电压的目的。滤波电容大小是与负载有关系的,一般负载越大,需要的滤波电容也就越大。
3.稳压:
过滤后的直流电压虽然已经滤波但是还是存在一些波动。如果继续使用这个电压给负载供电,就会出现不稳定的现象,甚至损坏电路元器件。稳压部分就是对直流电压进行精细调节,保证在一定的电流变化范围内,电压能够保持稳定。稳压器可分为线性稳压器和开关稳压器。线性稳压器工作原理简单,瑕疵是效率低,开关稳压器效率高。
稳压器的特性:
①稳压器钳制输入端和输出端的差值,保持输出端的稳
定电压。
②当负载变化时,稳压器能够自动调节电源电压,保持
输出端电压恒定。
③稳压器还具有快速响应负载变化、较强抑制输入纹波
简易数控可调稳压电源
简易数控可调稳压电源
一、任务
设计一种直流数控可调稳压电源,原理示意图如下
二、要求
1.基本要求
(1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV;
(2)输出电流:500mA;
(3)输出电压值由液晶显示屏显示
(4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;
(5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。
2.发挥部分
(1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值;
(2)用自动扫描代替人工按键,可以在液晶屏上显示输出电压的变化曲线(步进0.1V不变);
(3)扩展输出电压种类(比如三角波、梯形波等)。
(4)其它
三、说明
1.尽量使用STC公司的最新系列单片机产品。
2.数字控制部分单片机自选,能满足控制精度要求即可。
3. 可根据自己需要设计或者增加按键。
4. 自制工作稳压电源中的变压器可用现成的模块。
四、评分标准
数控直流稳压电源及系统设计
性 、智能化和产品一致性等工程问题 ,极大地提高生产 }
效 率和 产品 的可维 护性 。几 乎所 有 的电 子设备 都 需要 稳 :
定 的直 流 电源 ,因此直 流稳 压 电源 的应 用非 常 的广 泛 。 l
1 系统 方 案 论 证 与 比较
方案 一 :采 用 各 类 数 字 电 路来 组 成 键 盘 控制 系 统 。
tru hteo — mpi lin c n Lo tu o rtb a , t ep we a str aev l g h n e eo tu f iee t ot e ho g p a oao , o Eo u t we eb s wi t o r rni o s ot ec a g snt up t f rn lg . h s t p p u e hh t s b a i h od v a
大器 隔 离放 大 ,控制 输 出功 率 管的基 极 ,随 着功 率 管基 极 电压 的 变化 而输 出不 同的 电压 。 实际
测试 结果 表 明 ,本 系统 实际应 用 于需要 高稳 定度 小功 率恒压 源 的领域 。 关键词 :直流 稳压 电 源 ;单 片机 ;数 字控 制
中 图 分 类 号 :T 6 G8 文 献 标 识 码 :A d i O3 6 /. s.0 2 6 7 . 1 . .7 o: .9 9ji n10 — 6 32 00 0 5 l s 0 3
简易直流稳压电源的设计方案
简易直流稳压电源的设计方案
本文主要介绍直流稳压电源的设计。音频放大电路主要以单相桥式整流及三端集成稳压器为主。完成将输入220v,50Hz的市电,输出为稳定的±5V的直流电,。通过软件Proteus完成基本的电路原理图并进行防真和调试,使其满足基本设计要求。在构建好电路的每一个环节后要对±5V简易直流稳压电源进行仿真分析
简易直流稳压电源的设计方案
一﹑本次设计的主要目的
随着科学技术的飞速发展,人类进入高速发达的商品社会,市场里各种电子商品琳琅满目,给生活带来极大的方便。但是不少非常实用的电子制品成果,或者受到多方面因素的制约,或者时机尚未成熟,往往很难转化为商品。然而,如果我们能够亲自动手制作,不仅可以使自己的创意得以实现,还能丰富生活,体味乐趣,更重要的是通过制作,有利于我们掌握电子制作技术的技能,激发创造性。
直流稳压电源是电子系统中的关键部分,其作用是为电子系统提
供稳定的电能。
设计要求:
设计出每个功能框图的具体电路图,并根据下列技术参数的要求,计算电路中所用元件的参数值,最后按工程实际确定元件参数的标称值。
容量:5W
输入电压:交流220V
输出电压:直流±5V
输出电流:1A
二、稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求
稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,如输出电压、输出电滤及电压调节范围;另一类是质量指标,反映一个稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。对稳压电源的性能,主要有以下四个万面的要求:1.稳定性好
当输入电压Usr(整流、滤波的输出电压)在规定范围内变动时,输出电压Usc的变化应该很小一般要求。
数控直流稳压电源设计方案
数控直流稳压电源设计
随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,传统应用技术,由于功率器件性能的限制使开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,为了提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源,十分必要。
1 几种数控直流稳压电源设计方案比较
1.1 几种设计方案电路原理
方案1:采用模拟的分立元件,利用纯硬件来实现功能,通过电源变压器、整流滤波电路以及稳压电路,实现稳压电源稳定输出±5 V、±12 V、±15 V并能可调输出0~30 V电压,见图1所示。但由于模拟分立元件的分散性较大,各电阻电容之间的影响较大,因此所设计的指标不高、不符合设计要求、且使用的器件较多、连接复杂、灵活性差、功耗也大,同时焊点和线路较多,使成品的稳定性和精度受到影响。
方案2:此方案采用传统的调整管方案,主要特点在于使用一套双计数器完成系统的控制功能,其中二进制计数器的输出经过D/A
变换后去控制误差放大的基准电压,以控制输出步进。十进制计数器通过译码后驱动数码管显示输出电压值,为了使系统工作正常,必须保证双计数器同步工作。
方案3:此方案不同于方案1之处在于使用一套十进制计数器,一方面完成电压的译码显示,另一方面其输出作为EPROM的地址输入,而由EPROM的输出经D/A变换后控制误差放大同步的问题,但由于控制数据烧录在EPROM中,使系统设计灵活性降低。
方案4:此方案采用51系列单片机作为整机的控制单元,通过改变输入数字量来改变输出电压值,从而使开关控制电源输出电压发生变化,间接地改变输出电压的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,经过ADC0809进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理。利用单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DA0830)输出模拟量,再经开关电源控制电路,使得输出电压达到稳压的目的。单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控,输出电压经过电流/电压转变后,通过A/D转换芯片,实时把模拟量转化为数据量,经单片机分析处理,经过数据形式的反馈环节,使电压更加稳定,构成稳定的压控电压源。而且采用PWM控制的开关电源,该电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标、能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源等优点。而且在成本上与同等功率的线性稳压电源相当,而电源效率显著提高,体积和重量则大为减小。
基于单片机的数控直流稳压电源设计
基于单片机的数控直流稳压电源设计
一、概述
随着科技的飞速发展,电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。在各种电源类型中,直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点,被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计,但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。为了解决这些问题,本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。
本设计采用单片机作为控制核心,通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。相比于传统的模拟电路设计,基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点:单片机具有强大的计算和处理能力,能够实现复杂的控制算法,从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能,具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计,降低成本,提高系统的可靠性。
本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。我们将介绍电源的设计原理和基本组成,包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设
计和实现,包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现,包括主程序、控制算法、显示程序等。
1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义
随着科技的快速发展,电力电子技术广泛应用于各个行业和领域,直流稳压电源作为其中的关键组成部分,其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现,其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低,难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。
简易数控直流稳压电源设计
简易数控直流稳压电源设计
一、设计任务和要求
设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。基本要求如下:1.输出直流电压调节范围5~15V,纹波小于10mV
2.输出电流为止500m A.
3.稳压系数小于。
4.直流电源内阻小于Ω。
5.输出直流电压能步进调节,步进值为1V。
6.由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。
二、设计方案
根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部分:数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A变换器,经D/A变换器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。
图1简易数控直流稳压电源框图
三、电路设计
1.整流、滤波电路设计
首先确定整流电路结构为桥式电路;滤波选用电容滤波。电路如图2所示。
图2 整流滤波电路
电路的输出电压U I 应满足下式:U ≥U omax +(U I -U O )min+△U I
式中,U omax 为稳压电源输出最大值;(U I -U O )min 为集成稳压器输入输出最小电压差;U RIP 为滤波器输出电压的纹波电压值(一般取U O 、(U I -U O )min 之和的确良10%);△U I 为电网波动引起的输入电压的变化(一般取U O 、(U I -U O )min 、U RIP 之和的10%)。 对于集成三端稳压器,当(U I -U O )min=2~10V 时,具有较好的稳压特性。故滤波器输出电压值:U I ≥15+3++≥22(V),取UI=22V.根据UI 可确定变压器次级电压 U 2。
简易数控直流稳压电源设计
简易数控直流稳压电源设计
设计一台简易数控直流稳压电源可以分为以下几个步骤:
1.确定电源的输出要求:确定电源的输出电压范围和电流范围。根据
实际需求,选择合适的电压和电流范围。
2.设计电源的整流电路:确定电源的输入电流和输入电压范围。常用
的整流电路包括桥式整流电路和中心点整流电路。桥式整流电路更常见,
效率较高。
3.设计电源的滤波电路:在电源的整流电路后加入滤波电容进行滤波,去除输出直流电压上的波动。选取合适的滤波电容,使输出直流电压稳定。
4.设计电源的稳压调节电路:选择合适的稳压器件,根据需求设计稳
压调节电路。常见的稳压器件有三端稳压器和开关稳压器。三端稳压器稳
定性好,但效率较低;开关稳压器效率高,但稳定性较差。
5.设计电源的控制电路:根据需要设计数控电源的控制电路。可以采
用微处理器或者专用控制器来实现电源的数控功能,例如实现电源的开关机、电压和电流的调节、过压和过流保护等功能。
6.优化设计:根据实际需求对电源进行优化设计。例如,可以增加短
路保护、温度保护等功能。
7.制作测试:根据设计完成电源的制作和组装,进行测试。测试包括
输入输出电压电流的测试,以及控制电路的测试。
8.优化调整:根据测试结果对电源进行优化调整。可以通过修改电路
参数、更换稳压器件等方法进行优化调整。
9.最终调整:完成测试和优化调整后,进行最终调整,确保电源的稳
定性和可靠性。
10.产品发布:在完成最终调整后,将电源进行产品化,进行包装和
外观设计等工作,最终将产品发布市场。
需要注意的是,在设计数控直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面:-输出电压范围和电流范围要与实际需求相匹配。
实验室简易数控直流稳压电源的设计
3 3 总 体 电 路 设 计 .
以上 分 别 对 单 元模 块 和 硬 件 器件 实现 进 行 了设 3 14 电源 模 块 .. 从 电 源技 术 角 度 自制 + +1 和 一1 , 5V、 5V 5 V
计, 该系统是 由单片机控制直流输 出电源 , 电源能 该
:
上 “, 一,
P2
“ 页” 翻
图 3 MC U控 制 方 框 图
按 键电路 , 其特点是 每个 按键单独 占用一 根 IO 口 /
线, 每个按键 的工作不会影响其它 IO口线 的状 态。 /
3 13 输 出电压 扩展模块 .. IL 0 8函数发 生器 可利用最 少 的器件 很容 易 C 83
图 1 结构 框 图
2 总体方案的设 计 为使系统简便 、 电路结构简单 , 提高系统结构稳
3 1 主要单元模块设计 . 3 11 输 出电路模块 ..
输出电路应具备的功 能有 : 出电压 为 0— 输
定性和输出电压值的精确性 , 经过方案 论证后决定
最终的系统结构框图如图 l 所示 。其控制部分采用
第1 期
A 8 ¥ 1 编 程 器 件 来 完 成 整 个 数 控 部 分 的功 能 , T95可
99V 步进 0 1V; 出电流 I I50m , . , . 输 o> 0 A 纹波电压 < 1 A且具有稳压功能 。输出电路如 图 2 0m 所示 。
数控直流电压源的设计 毕业设计 好
数控直流电压源的设计
摘要
直流稳压电源的应用非常的广泛,质量优良的直流稳压电源才能满足电子现在的要求。所以,直流稳压电源的设计颇为重要,特别是数控直流电压源。本文主要介绍数控直流电压源的设计,将单片机数字控制技术,有机的融入直流稳压电源的设计中,就能设计出一款高性价比的多功能数字化通用直流稳压电源。
本文论述了一种基于基于A VR16单片机为核心控制的数控直流电压源的设计原理和实现方法,该电源具有电压可预置、可调整、输出的电压信号和预设电压信号可同时显示。本系统主要包含LCD1602显示模块、4*4矩阵键盘模块、功率放大电路(推挽输出),和辅助电源+15V , -15V , +5V。
本文所设计的数控直流电压源与传统稳压电源相比,具有操作方便、电压稳定度高的特点,其输出电压大小采用数字显示。数控直流电压源在研究单位、实验室、工业生产线等实际应用中有诸多优势,值得进一步学习和研究。
关键词:单片机数控LCD1602
I
Abstract
The application of dc voltage stabilizer very extensive, quality excellent dc voltage stabilizer can meet the requirements of electronic now, so, dc voltage stabilizer design are important, especially the numerical control dc voltage source this paper mainly introduces the numerical control dc voltage source design, be single chip microcomputer control technology digital, organic integration into the dc voltage stabilizer design, can design a high ratio of performance multi-function digital general dc voltage stabilizer This paper discusses the AVR16 based on single chip microcomputer as the core control based on the numerical control dc voltage source design principle and method, the power supply voltage preset with adjustable output voltage signal and the voltage signal can also shows that this system mainly include LCD1602 display module 4 * 4 matrix keyboard module power amplifier circuit (the push-pull output), and auxiliary power + 15
电子电路综合设计实验报告(数控直流稳压电源设计)
电⼦电路综合设计实验报告(数控直流稳压电源设计)
北京邮电⼤学
电⼦电路综合设计实验
实验报告
实验名称:简易数控直流稳压电源的设计
学院:电⼦⼯程学院
班级:XXX班
学号:XXXXXXXX
姓名:XXX
班内序号:XX
2012年3⽉25⽇
课题名称:简易数控直流稳压电源的设计
摘要:本设计实验要求我们设计出简易数控直流稳压电源,通过⼿动调节实现输出不同电压的功能,通过电压与电流的放⼤实现较强的带负载能⼒,通过滤波电容消除纹波对直流的影响,并运⽤protel 软件进⾏仿真。该设计实验旨在培养我们的实验兴趣与学习兴趣,提⾼实验技能与探究技能,引导我将所学所想运⽤到实际中去。
关键字:稳压电源,设计,仿真
⼀、设计任务要求
1.基本要求
(1)设计实现⼀个简易数控直流稳压电源,设计指标及给定条件为:
1) 输出电压调节范围:5V ~ 9V,步进0.5V 递增,纹波⼩于50mV;
2) 输出电流⼤于100mA;
3) 由预制输⼊控制输出电压递增;
4) 电源为12V
。
(2)设计+5V电源电路(不要求实际搭建),⽤PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)。
2.提⾼要求
(1) 数字控制部分采⽤+/-按键来调整控制⼀可逆⼆进制计数器来预设电压值;
(2) ⽤PROTEL软件绘制电路的印刷电路板图(PCB)。
3.探究要求
输出电压调节范围更宽,步进更⼩:范围:0 ~ 10 V, 步进:0.1V。
本次探究实验主要着重完成了基本要求部分的设计与探究。⼆、设计思路、总体结构框图
本实验要求设计⼀个可以充当数控直流稳压电源的电路,电路由数字控制部分、D/A 转换部分、可调稳压部分组成。数字控制部分采⽤+/-按键来调整控制⼀可逆⼆进制计数器来预设电压值(此部分为提⾼部分),⼆进制计数器输出输⼊到D/A 转换器中,经过D/A 转换后实现输出电压的可调。其框图如图1所⽰。
毕业设计:数控直流稳压电源设计
数控直流电流源设计
摘要
AVR 系列的单片机不仅具有良好的集成性能, 而且都具有在线编程接口, 其中的Mega 系列还具有JTAG 仿真和下载功能; 含有片内看门狗电路、片内Flash、同步串行接口SPI; 多数AVR 单片机还内嵌了A/D 转换器、EEPROM、模拟比较器、PWM 按时计数器等多种功能; AVR 单片机的I/O 接口具有很强的驱动能力, 灌入电流可直接驱动继电器、LCD 等元件, 从而省去驱动电路, 节约系统本钱。
关键词:直流稳压电源;AVR单片机;液晶显示。
一、前言
数控电源是从80年代才真正的进展起来的,期间系统的电力电子理论开始成立。在以后的一段时刻里,数控电源技术有了长足的进展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、靠得住性较差的缺点。因此数控电源要紧的进展方向,是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的显现为精准数控电源的进展提供了有利的条件。新的变换技术和操纵理论的不断进展,各类类型专用集成电路、数字信号处置器件的研制应用,到90年代,己显现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W 的数控电源。从组成上,数控电源可分成器件、主电路与操纵等三部份。
电源采纳数字操纵,具有以下明显优势:
1)易于采纳先进的操纵方式和智能操纵策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。
2)操纵灵活,系统升级方便,乃至能够在线修改操纵算法,而没必要改动硬件线路。
3)操纵系统的靠得住性提高,易于标准化,能够针对不同的系统(或不同型号的产品),采纳统一的操纵板,而只是对操纵软件做一些调整即可。
数控dcdc电源设计设计思路
数控dcdc电源设计设计思路
以数控DC-DC电源设计为题,本文将介绍数控DC-DC电源的设计思路和流程。
一、引言
随着电子设备的普及和功能的增强,对电源的要求也越来越高。传统的线性稳压电源由于效率低、功耗大,无法满足现代电子设备的需求。因此,DC-DC电源作为一种高效、稳定的电源解决方案,逐渐得到了广泛应用。
二、数控DC-DC电源设计的基本原理
1. 输入电压范围选择
根据应用场景和需求确定输入电压范围,一般选择常用的12V或24V为标准输入电压。
2. 输出电压和电流选择
根据设备的要求确定输出电压和电流。可以根据设备的工作电压和功率计算得出所需的输出电流。
3. 转换拓扑选择
常见的DC-DC电源拓扑有Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk等。根据输入输出电压和电流的关系选择合适的拓扑。
4. 控制方式选择
数控DC-DC电源一般采用PWM控制,可通过微处理器或专用控制芯
片实现。
5. 反馈回路设计
为了实现稳定的输出电压,需要设计反馈回路,通过比较输出电压和参考电压来实现闭环控制。
6. 输出滤波设计
为了减小输出纹波,需要在输出端设计适当的滤波电路。
7. 保护电路设计
为了保护电源和负载,需要设计过流、过压、过热等保护电路。
三、数控DC-DC电源设计的具体步骤和注意事项
1. 确定输入电压范围,选择合适的输入电源模块。
2. 根据输出电压和电流要求,计算所需的功率。选择合适的DC-DC 芯片或模块。
3. 根据所选的DC-DC芯片或模块的规格书,设计输入和输出滤波电路。
4. 设计反馈回路,选择合适的反馈元件和比较器。
数控直流稳压电源的设计
数控直流稳压电源的设计
数控直流稳压电源是一种用于供应直流电子设备的电源装置,其主要功能是将市电转换为稳定的直流电,并通过控制电路对输出电压进行调节和稳定。在设计数控直流稳压电源时,需要考虑电源的输入特性、输出特性、保护功能和控制电路等方面。
首先,我们需要确定数控直流稳压电源的输入电压范围。大多数电子设备的工作电压为12V、24V或48V等,因此输入电压范围通常选择110V 至230V的交流电源。在选择输入电压范围时,需要考虑所处地区的电网电压波动范围,以及用户对电源的要求。
其次,数控直流稳压电源的输出电压范围也需要确认。根据电子设备的需求,输出电压通常为可调范围内的恒定值,例如0-30V或0-60V等。同时也要考虑输出电流的范围,以满足电子设备对电流的需求,常见输出电流范围为0-2A或0-5A等。
在设计数控直流稳压电源的输出电路时,可以采用开环控制电路或闭环控制电路。开环控制电路的简单,但稳定性较差,难以保证输出电压的精度和稳定性。闭环控制电路通过反馈控制,可以实现对输出电压的精确控制和稳定性。
为了保护电源装置和电子设备的安全,数控直流稳压电源通常需要具备过压保护、过流保护和短路保护等功能。过压保护可以防止输出电压超过设定范围,过流保护可以防止输出电流超过设定范围,短路保护可以防止输出端短路时对电源装置和电子设备造成损害。
在控制电路方面,可以使用微处理器或单片机进行数控调节。通过采集输入输出电压信号,经过对比和计算,控制电路可以实现对输出电压的
调节并保持在设定范围内。此外,还可以添加显示屏或数码管等显示装置,以实时显示输入输出电压和电流的数值。
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X学院信息工程系毕业实习与设计
设计题目简易数控直流稳压电源
指导老师_________易X智老师_________ 学生姓名_________X____________
学生学号____________________________ 专业年级层次电子信息工程技术
实习点 X电子科技有限公司
X学院信息工程系制
目录
简易数控直流稳压电源(摘要) (3)
第一章研究背景及意义 (4)
第二章芯片的原理及应用 (6)
第三章多位LED显示的串口实现原理 (10)
第四章电路原理和硬件实现 (11)
第五章程序设计 (14)
第六章电路测试 (16)
结束语 (17)
参考文献 (18)
附录 (19)
材料清单 (24)
简易数控直流稳压电源设计
【摘要】随着对系统更高效率和更低功耗的需求,电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制, 从而使直流电源智能化, 具有遥测、遥信、遥控的三遥功能, 基本实现了直流电源的无人值守“设计的直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/ A 转换电路、直流稳压电路等几部分组成, 直流稳压电源是最常用的仪器设备, 在科研及实验中都是必不可少的。
【关键字】电源,稳压,数控,程序,电路图.
第一章研究背景及意义
电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准,才能够进入市场。随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。数控电源是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里,数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,到90年代,己出现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。从组成上,数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。目前在电力电子器件方面,几乎都为旋纽开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,使用麻烦。数字化智能电源是针对传统电源的不足设计的,数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数,有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题,极大地提高生产效率和产品的可维护性。
在家用电器和其他各类电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在实际生活中,都是由220V 的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波,一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成,若由晶体管滤波器来替代,则可缩小直流电源的体积,减轻其重量,且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源,这既降低了家用电器的成本,又缩小了其体积,使家用电器小型化。传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小. 因此,电压的调整精度不高,读数欠直观,电位器也易磨损.而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。
从上世纪九十年代末起,随着对系统更高效率和更低功耗的需求,电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制, 从而使直流电源智能化, 具有遥测、遥信、遥控的三遥功能, 基本实现了直流电源的无人值守“设计的直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/ A 转换电路、直流稳压电路等几部分组成,直流稳压电源是最常用的仪器设备, 在科研及实验中都是必不可少的。数控电源采用按键盘,可对输出电压及报警阈值以快慢两种方式进行设置, 输出由单片机通过D/A,控制驱动模块输出一个稳定电压。同时稳压方法采用单片机控制, 单片机通过A/D 采样输出电压, 与设定值进行比较, 若有偏差则调整输出, 越限则
输出报警信号并截流。工作过程中, 稳压电源的工作状态(输出电压、电流等各种工作状态) 均由单片机输出驱动L ED 显示, 由键盘控制进行动态逻辑切换。以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源的设计,电源采用数字调节、输出精度高, 特别适用于各种有较高精度要求的场合。
电源采用数字控制,具有以下明显优点:
1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。
2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修改控制算法,而不必改动硬件线路。
3)控制系统的可靠性提高,易于标准化,可以针对不同的系统(或不同型号的产品),采用统一的控制板,而只是对控制软件做一些调整即可。
第二章芯片的原理及应用
AT89C51简介
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器.具有4K字节可编程闪烁存储器,可擦除的的只读存储器(PEROM), 89C51是一种高效微控制器. 89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案.程序存储器锁定、128*8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。
89C51管脚图