4-12V可调直流稳压电源资料

4-12V可调直流稳压电源设计

学生：xxx 指导教师：xxx

摘要：稳压电源在实际工程中是一种用途广泛的电子设备。本系统以串联型稳压电路为核心，用ARM Cortex-M3 32位LM3S8962为主控制器，通过调节电位器来调节稳压源的输出电压，再通过运算放大电路隔离采样，由LCD显示输出电压值和输出电流值。本系统还兼顾到了实时监控，具有过压保护功能，排除过压故障后，电源能自动恢复为正常状态。实际测试结果表明，本设计具有优良的精度、稳定性和动态响应，并结合精确的软件控制，实现了电源测量的快速和准确。通过测试，系统能够正常工作，输出电压0～12V，产生的绝对误差均在0~0.1V范围内，能够达到较高精度。

关键词：AC-DC变换稳压电源高效 Cortex-M3

Design For 4-12V Adjustable Step DC Stabilized Voltage

Power

Abstract：Stabilized Voltage source in a practical project is a widely used electronic equipment. The Designing for the Series Stabilization Circuit to the core, with the ARM Cortex-M3 32 bit LM3S8962-based controller, by adjusting the Potentiometer wave constant Voltage source output current, and through Operational amplifier circuit isolation sampling，LCD display current value and the actual output Voltage value. Also takes into account the real-time monitoring, with over-voltage protection function, eliminate over-voltage fault, the power supply can automatically restore the normal state. Test results show that the design of the completion of a basic part of good and play some of the requirements. Adjustable Step DC Stabilized Voltage Power with excellent precision, stability and dynamic response, and combined with precise software control, realize the power of the rapid and accurate measurement. Through the test, we find the system can work properly, the output voltage in the range of 0~20V and the absolute error in the range of 0 ~ 0.1V, which means the system can achieve higher accuracy.

Keywords：AC-DC conversion Stabilized Voltage Power efficient Cortex-M3

目录

前言 (1)

1 系统设计方案 (1)

2 硬件电路设计 (2)

2.1 系统供电电路设计 (2)

2.2 可调稳压源电路设计 (3)

2.2.1 变压器 (4)

2.2.2 整流桥 (4)

2.2.3 滤波器 (5)

2.2.4 电压调整 (5)

2.2.5 比较放大电路 (6)

2.2.6 参考电压电路 (6)

2.2.7 电压采样 (7)

2.3 控制系统采样电路设计 (7)

2.3.1 控制模块采样电阻、电容的选择 (9)

3系统软件设计 (9)

3.2 AD采样子程序流程图 (9)

4系统测试方案与测试结果 (10)

4.2输出电流测试 (11)

5设计总结 (11)

附录1：单片机采样部分电路原理图 (13)

附录2：稳压电源部分电路原理图 (13)

附录3：程序 (14)

参考文献 (23)

4-12V可调直流稳压电源设计

前言

在实验室中直流稳压电源是常用的电子设备。它能确保在电力网交流电压发生波动或负载发生变化时，输出稳定的直流电压，例如我们较为常用的5V、12V、3.3V直流电源。这些电源在实验室中我们用一些“直流稳压电源”（如江苏扬中华高仪器设备有限公司生产的HG63303直流稳压电源）就可容易得到，一个低纹波、高精度的稳压源。然而这种仪器往往价格昂贵，因此为了寻求一种稳定，高效，且价格低廉的稳压直流电源的替代品，我们采用以串联型稳压电路为核心利用深度串联电压负反馈原理来达到稳压目，设计的一款用分立元器件组成的可调直流稳压电源。该电源在实际控制及应用中有很高的实用价值。本设计给出的稳压电源的输出电压范围0—12V，额定工作电流为100mA。并具电压调节功能，此外，还可用LCD1602液晶显示器显示其输出电压值和输出电流值。

1 系统设计方案

本可调直流稳压电源系统控制模块采用TI公司Cortex—M3内核的LM3S8962单片机为控制核心，它是业界领先的高可靠性实时微处理器。Cortex-m3是32位的ARM，处理速度快，能够实现单周期闪存应用最优化，有专门10位的高速高精度ADC，并且在内核中有一个TICK，可以很方便的进行系统加载。电路部分以串联型稳压电路为基础，可通过LCD1602显示数值，然后用ADC采样输入电压计算出接入电路的工作电流值和与之对应的输出电压值。通过调节电位器，控制接入电路的电压值，从而构成了闭环控制系统。通过闭环控制就能够得到可控的稳定电压。最终实现了可调的线性稳压电源。系统结构框图如下所示：