高稳定度数控直流稳压电源的设计与调试
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。
设计人员需要综合考虑元件的品质、供货和维护等方面的因素，以便在成本和性能之间取得平衡。
3.3进行电路设计在确定元件后，设计人员需要根据设计参数和基本电路原理，设计稳压电源的具体电路方案，逐步完善和优化电路。
数控稳压电源设计
（四） D/A转换电路的设计
（四） D/A转换电路的设计
Vout
VREF RF V Di REF Di 28 R1 256
（四） D/A转换电路的设计
VCC 8
R1
5k
RD 4
U1
1
TG 6
V-2/3
U5:A
2 74LS04
U6
?
1 NAND_3
U5
2
R
VCC
4
8
U1
74LS192、74LS193功能表
（三）计数电路的设计
2、两片芯片间的级联
(1)同步
H2
H3
U1
3 4 5 6 U1(CLK) 7 10 2 9 1 D0 D1 D2 D3 ENP ENT CLK LOAD MR 74LS160 Q0 Q1 Q2 Q3 RCO 14 13 12 11 15 3 4 5 6 7 10 2 9 1
置数和复位端是异步的有的是同步的。所以要能看懂计数器的
资料，尤其是它的功能表。
（三）计数电路的设计
74LS160、74LS161——
U2
3 4 5 6 7 10 2 9 1 D0 D1 D2 D3 ENP ENT CLK LOAD MR 74LS160 Q0 Q1 Q2 Q3 RCO 14 13 12 11 15
TR
1
555
R5
1000k
Vc
C1
100nF
C2
0.47u
（二）电压设置电路的设计
用或门(or)就可以实现两者的并存。
当按下并释放单脉冲按钮一次
单脉冲发 生器
时产生一个单脉冲。 当不按多谐振荡按钮时，无振
数控直流稳压电源的设计和制作
数控直流稳压电源的设计和制作数控直流稳压电源，是一种集数字化控制、直流电源稳定输出功能于一体的电子制品，它广泛应用于各类实验、测试、仪器、通讯系统及各种机电设备中。
今天我们就来谈谈数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程。
一、设计1.稳压芯片选型在设计数控直流稳压电源中，首先要选用一款适合的稳压芯片。
常见的稳压芯片有LM317、LM350、LM338等，选择其中的一种根据自己的需求进行选择。
例如，LM317适合安装功率较低的电路，LM350适合于安装功率较大的电路，而LM338的输出电流可达5A以上，是一种非常适合于实验室及大功率稳压电源设计的芯片。
2.规划电源输出模块在设计中需要考虑输出模块的功能设置与实际需要相符，因此需要详细了解电源输出模块的所有类型，包括DC稳压输出、DC包络线输出、交流输出、多路并联输出等的优劣之处，然后选用适合自己需要的类型进行设计。
3.阻容电路的设计在电源输出中需要设计阻容电路，其目的是为了保护电源不受怠工放置，以及电源的过载保护等，详见下面内容。
二、制作1.准备器材在制作数控直流稳压电源之前，需要准备相应的器材和材料，例如PCB板、元器件、焊接工具等。
2.电源输出模块的焊接在制作中需要用到数控直流稳压电源输出模块，首先在PCB板上进行焊接，接下来安装电容、二极管等元器件，进行一定量的基础防护。
3.安装稳压芯片安装稳压芯片需要考虑其散热问题，此时应该做好散热片附加硅脂，以保证芯片处于稳定状态。
4.接线在焊接和装配完成后，接线工作是必要的。
在接线时，必须要认真看清接线图，把电路板上的元器件和接线线路进行一一对应，以便拼接时不会出现误差。
5.开机测试制作数控直流稳压电源时，一定要经过开机测试。
在开机时，应该观察电源的工作状态是否正常，电压是否稳定，是否存在短路等问题。
这样可以在实际应用时更加安全和稳定。
以上就是数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程，每一步都要做好方案设计和操作步骤的准备工作，以确保电源的稳定运行。
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，可以选择将PCB文件发送给制造商进行制造。
9.组装和测试将制造好的PCB组装在电源箱中，接好输入电源线和输出连接线。
在保证安全的情况下，通电测试电源的稳定性、输出的准确性和保护电路的可靠性。
10.调试和优化根据实际测试结果，不断调试和优化电源的性能。
高精度数控直流稳压电源的设计与实现
化
工
自 动
化
及 仪
表
第４ Ｏ卷
高精 度数 控 直 流 稳压 电源 的设 计 与 实现
黄 天辰 荣广 宇 李 丹丹 濮 霞
（ 中国 人 民解 放 军军 械 工 程 学 院 ， 石 家庄 ０ ５ ０ ０ ０ ３ ）
摘 要 基 于单 片机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ １ 设 计 了 一 种 高精 度 数 控 直 流 稳 压 电 源 ， 数 控部 分采 用 １ ２位 高 精 度 Ｄ ／ Ａ
１ 系统 概 况
笔者设 计 的 直 流 稳 压 电源 主 要 包 括 供 电 电 源、 稳 压 电路和 数控 三大部 分 ， 具 有 的指标 和功 能
如 下 ：
１ ５ Ｖ
ａ ．输 出 电压 ０ ． ０～ ＋９ ． ９ Ｖ， 最 大 输 出 电流
＋５ Ｖ
５ ０ ０ｍ Ａ ；
理如 图 １ 所 示 。
变
备， 常见 的直流 稳 压 电 源大 多 采 用 串联 反 馈式 稳 压原 理 ， 通 过调 整 输 出端 取 样 电 阻支 路 中的 电位
器来 调整 输 出电压 。 由于 电位器 阻值 变化 为非 线
性， 而且 其调整 范 围窄 ， 致 使普通 直流 稳压 电源 难
采样 电路 为 Ｒ ６和 Ｒ ｗ。
稳压 电路 部分 是整 个 高精度 数控 直流 稳压 电
源硬 件 系统 的基 础 ， 采 用 电压 串联反 馈式 结构 ， 以
Ｒ２ 电流 采 样 图 ２ 稳 压 电路
由２ Ｎ ３ ０ ５ ５和 Ｔ ５ ６ ０ ９构 成 的达 林 顿 管 为 稳 压 电路 的调 整管 ， 与 负载 串联 ， 输 出电压 的变化 量 直
数控直流稳压电源设计(a)
数控直流稳压电源设计(a)数控直流稳压电源设计的目的是为了实现对电压的精确控制，使其稳定在所设定的值，保证被供电设备能够正常工作。
在本文中，将介绍数控直流稳压电源的设计及其原理。
一、设计原理数控直流稳压电源在设计中需要考虑多种原理，包括电子原理、电磁原理和控制原理等。
其主要工作原理是将交流电源变换成直流电源，通过控制电压稳定器的输出电压来实现对电压的精确控制。
二、电路图设计数控直流稳压电源的电路图分为两部分，分别是控制电路和电源电路。
其中，控制电路包括电压稳定器、电压比较器、AD转换器和单片机等部分，而电源电路则包括变压器、整流电路和滤波电路等部分。
在电源电路中，变压器的选取要根据负载电流和输出电压的大小来确定，整流电路一般采用桥式整流电路。
而在滤波电路中，选用大容值的电容器来实现对电源波动的滤波，达到稳压的效果。
在控制电路中，主要包括电压稳定器、电压比较器、AD转换器和单片机等部分。
电压稳定器的作用是将输入电压转换成稳定的输出电压，而电压比较器则用来比较设计值和实际输出值之间的差异。
AD转换器则用于将电压信号转换成数字信号，以便单片机进行处理。
在单片机中，通过对输入数据的计算和比较，控制输出电压稳定在设定值附近，从而实现对电压的精确控制。
四、稳压原理当输入电压发生变化时，电压稳定器会发挥作用，自动调节输出电压，使其保持稳定。
在电压变化较小的情况下，调节速度较快，反应时间较短。
需要注意的是，稳压电源在进行设计时，需要考虑到负载电流的大小和输出电压的稳定性。
同时，还需要考虑到设备的工作环境和安全问题，确保电源设计符合安全要求。
五、总结。
数控稳压电源调试与测试
数控稳压电源调试步骤和注意事项 二、通电后的检测和调试：
1、脉冲产生电路的检测和调试
（3）再插上U4—74LS02,在1和4脚重新观测4个按键的单脉冲 和连续脉冲是否正确。 参考数值： 测1脚（进）：按键B3 连续脉冲，电压输出值1.1—1.3V 按键B4 单脉冲，电压5V,0V
测4脚（退）：按键B1 连续脉冲，电压输出值1.1—1.3V
谢谢欣赏！
数控直流稳压电源的设计、调试和测试
组装要点
（3）对于有磁场产生相互影响和干扰的元器件， 应该尽可能分开或采取自身屏蔽。 （4）发热元器件的安置要尽可能靠近电路板的 边缘，以利于散热，必要时加装散热器。为保证电 路稳定工作，对温度敏感的元器件要远离发热元件。 （5）元器件的标志安装时应该一律向外，以便 检查。元器件在电路板上的位置方向原则上应横平 竖直。接插集成电路时首先应认清管脚排列方向， 所有集成电路的插入方向应保持一致，集成电路上 有缺口的或有小孔标志的一端一般在左侧。
Q7 Q6 Q5 Q4
7# 6# 2# 3#
Q3 Q2 Q1 Q0
7# 6# 2# 3#
请记录4组数据，并验证来自数控稳压电源调试步骤和注意事项 二、通电后的检测和调试：
4、稳压电路的检测和调试
将S2 、S3短路帽插上，在J1端接入交流12V， 用变压器220/12V实现，实际输出13.2V左右，DC POWER SUPPLY 也打开，发光二极管亮。 (1)按单步进B4、快进B3（或单步退B2、快退 B1），用万用表直流电压20V档，观测输出端J6 的电压的变化情况。是否实现数控功能。 (2)用万用表直流电压20V档，测量记录单步进 的两次输出电压差，与0.05V的误差。
参考各个集成块引脚排列图
数控稳压电源调试步骤和注意事项 一、通电前检测：
「数控直流稳压电源的设计与实现」
「数控直流稳压电源的设计与实现」数控直流稳压电源是一种应用广泛的电子设备，用于为各种电子设备提供稳定的直流电源。
本文将讨论数控直流稳压电源的设计与实现过程。
首先，设计一个数控直流稳压电源需要了解其基本原理。
该电源根据输入电源的不稳定性，通过电路设计和控制算法，将电源输出稳定在设定的电压值上。
主要包括输入稳压电路、反馈控制电路、功率放大电路等。
接下来，我们需要选择合适的元件来实现电源电路。
在选取稳压管、二极管等传统元件的同时，可以考虑使用集成稳压芯片和开关电源元件，以提高电源的效率和稳定性。
此外，还需要选取合适的功率放大器和控制器，以保证电源的输出电流和电压稳定性。
在电路设计完成后，需要进行仿真测试。
通过使用SPICE软件等工具，对电源电路进行仿真，以验证电路的工作原理和稳定性。
这包括输入电压范围、输出电流范围等参数的测试。
在完成电路设计和仿真测试后，需要进行电路的实际制作和调试。
这包括设计电路板、焊接元件、连接线路等步骤。
在制作完成后，需要对电路进行调试，检查是否存在电流短路、线路接错等问题，并进行修复。
最后，进行电源的性能测试。
通过连接相关的负载设备，测试电源的输出电压和电流是否稳定，并满足设计要求。
同时，通过使用示波器、数字万用表等测试仪器，验证电源的电压波形、纹波情况等参数。
总结起来，数控直流稳压电源的设计与实现包括了选取合适的元件、电路设计和仿真测试、制作和调试电路以及性能测试等步骤。
通过合理的设计和精确的调试，可以实现一个高品质的数控直流稳压电源。
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。
-整流电路和滤波电路的设计要使输出直流电压稳定，并且波纹尽可能小。
-稳压调节电路的选择要根据需求和性能进行考虑。
-控制电路的设计要实现所需的数控功能。
-电源的安全性和可靠性是设计时需要考虑的重要因素。
-电源的尺寸和散热量要注意合理安排，确保电源可以正常工作并且不过热。
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤直流稳压电源的设计原理直流稳压电源是指将交流电源转化为恒定的直流输出，保证电压的稳定性和输出电流的稳定性。
在直流稳压电源中，使用稳压器将变化的输入电压稳定到稳定的输出电压，以保证外围电路的电压不受外界变化的干扰，从而对外围电路具有恒定的电压和电流稳定性。
设计方法1. 选择输出电压直流稳压电源设计开始之前，应该确定输出电压的数值。
在选定输出电压的同时，还要选择稳定输出电压的稳定器件。
2. 选择稳压芯片在选择稳压芯片时，需要考虑输出电流的大小，选择合适的稳压芯片进行设计。
通常选用的稳压芯片有 LM7805、LM7812等。
3. 选择主电源在选择主电源时，要选择合适的电源电压，以保证输出电压的稳定性。
如果主电源电压较大，则应该降压后进行使用。
4. 选择散热器在选择散热器时，要考虑到电路的输出功率大小及使用环境温度，选择合适的散热器，以便保证散热性能。
在直流稳压电源中，应该添加合适的滤波器，以保证电路的稳定性。
应选择合适的电容，以增加直流稳压电源的稳定性和抗干扰能力。
调试步骤1. 连接电路连接电路时，应先同主电源进行连接，再进行连接其它元件。
在连接稳压芯片时，应遵循芯片的引脚规格，正确连接稳压芯片的输入和输出电路。
2. 测试电压在对电路进行测试时，应得到正确的输出电压。
如果输出电压超出所规定的范围，则应调整散热器，增加电容，以保证输出电压的稳定性。
4. 调整短路保护在对电路进行调试时，应测试短路保护功能。
如果输出电路出现短路，应该通过调整短路保护，以保护电路免受损坏。
总结直流稳压电源可以保证外围电路的稳定性，对电路的功能发挥起到重要的作用。
在设计直流稳压电源时，应选择合适的稳压芯片、主电源、散热器和滤波器，并进行正确的连接和调试，保证电路的稳定性和输出电流的稳定性。
数控式高精度简易直流电源的设计
一、项目背景数控直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。
传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。
普通直流稳压电源品种很多, 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。
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。
直流可调稳压电源的输出电压调节与稳定设计
直流可调稳压电源的输出电压调节与稳定设计直流可调稳压电源是一种用于提供稳定的直流输出电压的电子装置。
在很多应用领域中，如电子制造、通信、医疗、实验室等，直流可调稳压电源都具有重要的作用。
在设计直流可调稳压电源时，输出电压的调节和稳定性是十分关键的指标。
一、输出电压调节设计输出电压调节是指根据需求，通过调节电源的输出电压，使其保持在期望的数值范围内。
为了实现输出电压的调节设计，以下是一些关键的步骤和要点：1. 选择稳压器件：稳压器件的选择对于输出电压的调节起着至关重要的作用。
常见的稳压器件包括晶体管、可变电阻、运放等。
根据需求和应用场景，选择合适的稳压器件并进行相应的电路设计。
2. 设计反馈回路：反馈回路是实现输出电压调节的核心。
通过对输出电压进行采样，与期望的电压进行比较，并通过反馈电路对稳压器件进行控制，从而实现输出电压的调节。
合理设计反馈回路可以提高输出电压的稳定性和调节精度。
3. 采用合适的控制方式：根据应用需求，选择合适的控制方式。
常见的控制方式包括电压调节、电流调节、恒定电阻调节等。
根据实际情况进行选择，并结合相应的电路设计。
4. 考虑过载保护：在输出电压调节设计中，过载保护是必不可少的一部分。
通过合理设计过载保护电路，当输出电流或负载超过一定范围时，可以及时切断输出，起到保护电源和负载的作用。
5. 电源噪声滤波设计：为了减小电源噪声对输出电压的影响，需要进行滤波设计。
选择合适的滤波电路，滤除噪声信号，提高输出电压的纹波性能。
二、输出电压稳定性设计输出电压的稳定性是指在工作过程中，电源输出电压的变化范围。
为了保证输出电压的稳定性，需要考虑以下几个方面：1. 电源负载变化：电源负载的变化会直接影响输出电压的稳定性。
在设计电源时，需要合理选择稳压器件和增加合适的负载补偿电路，使得在负载变化时，输出电压的变化范围尽可能小。
2. 温度变化：温度的变化也会对输出电压的稳定性产生影响。
通过合理选择元器件，控制温升，以及采用温度补偿电路，可以减小温度变化对输出电压的影响。
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常用的电源设备，用于提供稳定的电压和电流，以供电子设备工作。
在电子行业和各种制造业中广泛使用。
本篇文档将着重介绍数控直流稳压电源的设计。
一、需求分析在设计数控直流稳压电源时，需要对实际需求进行分析，以选择合适的电源参数。
通常，需要考虑以下因素：1. 输入电压范围2. 输出电压范围3. 输出电流范围4. 稳定性要求在以上因素中，输入电压范围和输出电压范围是最关键的因素。
输入电压应该能够满足设备需要的电源，而输出电压应该与设备所需的直流电压匹配。
二、设计要点在设计数控直流稳压电源时，需要考虑以下要点：1. 电源拓扑结构2. 运算放大器的选择3. 稳定性设计4. 容量和功率需求5. 保护措施1. 电源拓扑结构数控直流稳压电源的设计通常采用基于反馈电路的电源拓扑结构。
其中，最常用的电源拓扑结构是基于线性稳压器的设计。
此外，还有基于开关稳压器的设计。
两种设计各有优劣，需要根据具体需求进行选择。
2. 运算放大器的选择在反馈电路中，运算放大器是一个非常关键的因素。
运算放大器为反馈电路提供放大器，并将反馈信号传递给反馈节点。
当电压或电流发生变化时，运算放大器可以快速检测到并调整输出，以保持恒定的电压和电流。
3. 稳定性设计为保证电源稳定性，需要进行稳定性设计。
在基于线性稳压器的设计中，输出电压稳定性可以通过选择合适的线性稳压器电路进行实现。
在基于开关稳压器的设计中，可以采用PID反馈控制实现稳定性。
4. 容量和功率需求容量和功率需求应该根据设备需要的功率和电流选择。
需要选择合适的电源变压器和其他元件，并计算合适的功率。
5. 保护措施在电源设计中需要加入保护措施，以防止故障和损坏。
常见的保护措施包括过载保护、过压保护和过流保护，等等。
三、实施步骤通过实施步骤可以设计出稳定且可靠的数控直流稳压电源：1. 确定功率、电压和电流需求2. 选择最合适的电源拓扑结构3. 选择合适的运算放大器4. 进行稳定性设计5. 计算容量和功率需求6. 加入保护措施7. 编写电源控制程序8. 调试并测试电源四、结论在本篇文档中，我们介绍了数控直流稳压电源的设计要点和实施步骤。
数控直流稳压电源的设计与实现
数控稳压直流电源设计报告1、数控直流稳压电源设计指标及设计1.1设计技术指标本设计是线性数控直流电源，设计要求如下：1、电压变化范围+5%~-5%条件；2、输出电压可调范围为0~10V；1.2本课题研究方法和目标数控电源的主要研究思路：1、硬件部分（1）单片机采用STC89C52最小系统方案，采用数码管和按键做人机界面，采用DA 芯片作为主要的单片机系统。
（2）电压调整靠调整输入到DA的数字量来改变输出电压大小，再通过电压功率放大器将其放大，得到输出电压。
2、软件部分（1）键盘输入程序用键盘扫描程序，将按键设置的电压交给D/A芯片产生输出电压。
（2）单片机通过A/D芯片读取当前输出电压值，通过显示程序，显示在数码管上。
2硬件电路详细设计2.1单片机系统外围电路设计在本次设计中，使用AT89C52单片机，其外围电路有复位电路、晶振电路、按键电路、数码管显示和D/A芯片接口电路。
以下是电路的详细设计。
2.1.1 复位电路设计单片机在启动的时候都需要复位，使单片机系统处于初始状态，然后开始工作。
89系列的单片机的RET引脚是复位信号的输入端，当系统处于正常工作状态，振荡器稳定，RET引脚上出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就进入数位状态，但是如果引脚RET出现持续的高电平，单片机就处于循环复位状态[9]。
复位通常有两种基本形式：上电复位和手动复位。
本次设计采用上电复位。
电路图如图2-1所示。
图2-1复位电路2.1.2 时钟振荡电路设计单片机的CPU实质上是一个复杂的同步时序电路，它的工作都是必须在时钟控制下进行的。
CPU工作发出的控制信号在时间上的相互关系就是CPU的时序问题[9]。
CPU的时序需要外部硬件电路来实现，既振荡器和时钟电路。
51单片机内部都有一个高增益反向放大器，用于构成振荡器，但是构成时钟，外部还需要加一些附加电路。
本次设计采用单片机外部加晶振构成振荡电路，如图4-2所示。
图2-2单片机振荡电路该振荡电路时采用的单片机内部时钟方式，是直接在引脚XTAL1和XTAL2两端接晶振，就构成了稳定的自激振荡器，振荡器产生的脉冲信号直接送入内部时钟电路。
数控稳压电源制作与调试.
数控稳压电源制作与调试一．技术指标1) 输出直流电压调节范围0-10V，纹波小于10mV。
2)输出电流为1A。
3)稳压系数小于0.2。
4)输出直流电压能步进调节，步进值为0.2V。
5)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进的增减。
6)电压输出具有最小和最大设置功能。
７)电压值使用ＬCＤ显示。
二．系统结构：三．工作原理：1．上电复位，读取24C02中的电压，送DA转换输出电压，如24C02中电压为O则设置初始电压为1V；2．电压控制：通过键盘S1，S2控制MCU产生8位数字信号（0-255），通过P3口送至8位数模转换芯片（DAC0832）转换成模拟电流信号，再经运放作I/U转换，得到控制稳压电源输出部分的基准电压；3．电流取样：采用8位模数转换芯片（ADC0804）作为显示电流的模数转换器件，ADC0804的取样电压由串联在电源输出电路的电流取样电阻（0.1Ω）分压取得,并由运放按一定倍数放大后送至Vin(+)，ADC0804把转换结果送至单片机的P1口，再由程序将数据处理后送LCD1602显示当前电流；4．过流保护：当短路或电流超过设定值2.4A时，MCU自动保存当前使用电压并关闭输出；5．稳压输出：采用传统的串联稳压电路，由运放和功率输出管组成。
利用DAC0832控制的基准电压驱动功率管稳压输出，反馈部分是通过电阻R3，VR2将取样电压输入运放的反相端比较，VR2可作小范围调整；四．制作调试：电源部分提供整个电路所需各种电压（包括DAC芯片所需的基准稳压-5V 和89S51的+5V），由电源变压器和整流滤波电路及两个辅助稳压输出构成，电源变压器的功率由需要输出的电流大小决定，确保有充足的功率余量。
电流取样电阻R1要选择大功率的电阻（5W或10W）。
也可使用废旧万用表上拆下来的电阻线。
检查电路连接无误后，即可试机。
找一块数字表将其并联在输出电路上，按S1或S2设定一个电压，此时LCD1602第一行显示的电压可能会有误差，适当微调反馈电路的VR2，使其与数字表读数一致，再将数字表串联在电源的输出电路上，选择适当的电流档，接上一定的负载。
直流稳压电源的制作与调试
01 设计合适的整流电路，将交流电转换为直 流电。
02
设计滤波电路，滤除直流电中的交流成分 ，提高电源的稳定性。
03
设计稳压电路，确保输出直流电压的稳定 。
04
根据实际需求，设计合适的电源指示电路 和保护电路。
制作步骤
按照电路设计图，将各元器件 焊接在电路板上。
检查焊接质量，确保无虚焊、 短路等现象。
02
CATALOGUE
直流稳压电源制作
元器件选择
电源变压器
选择合适的变压器规格，确保 能够提供稳定的交流电压输入
。
整流器
选择适当的整流器，将交流电 转换为直流电。
滤波电容
选择合适容量和耐压的滤波电 容，用于滤除直流电中的交流 成分。
稳压芯片
选择合适的稳压芯片，确保输 出直流电压的稳定。
电路设计
噪声干扰
优化电源电路布局，加入滤波电容；
负载调整率低
检查负载调整率相关元件是否正常，优化电源电路设计。
调试中的注意事项
01
注意安全
调试过程中应确保电源已关闭，避 免短路或过载；
反复测试
对同一参数进行多次测量，以获得 更准确的结果；
03
02
精度要求
调试时应尽量提高测量精度，确保 数据准确；
记录数据
对调试过程中的数据和现象进行记 录，便于后续分析。
直流稳压电源的制 作与调试
contents
目录
• 直流稳压电源简介 • 直流稳压电源制作 • 直流稳压电源调试 • 直流稳压电源的应用 • 直流稳压电源的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
直流稳压电源简介
定义与特点
定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直 流电压的电源设备，其输出电压值在 一定范围内可调。
直流稳压电源的设计、安装、调试参考资料
第一章直流稳压电源的设计、安装、调试直流稳压电源是各种电子产品中不可缺少的一部分，它的质量直接关系到仪器的质量，因此掌握稳压电源的设计与制作，对以后的实际工作是很有意义的。
下面介绍小功率稳压电源的设计方法与制作过程。
直流稳压电源，顾名思义，即电源的输出为稳定的直流电压。
因此直流稳压电源是一种将交流电转换为平滑稳定的直流电的能量变换器。
过去常采用分立元件来构成稳压单元，当性能指标要求较高时，电路结构往往比较复杂，给使用和维修带来许多不便。
现在，随着集成电路的发展，集成稳压器的种类越来越多，应用也越来越广泛，在许多场合我们都偏爱于用集成稳压器为核心加上一些外围元件来构成稳压单元。
用集成稳压器作稳压单元的电源叫做集成稳压电源，它具有一般集成电路体积小、重量轻、安装和调试方便、可靠性高等优点，因此具有良好的发展前景。
由于集成稳压器的出现，稳压电源的设计大为简化。
通过对本章内容的学习与实践，要求大家学会选择变压器、整流二极管（或整流桥）、滤波电容及集成稳压器等器件来设计直流稳压电源，掌握稳压电源的主要性能参数及测试方法，熟悉从理论设计到制作出成品的全过程。
第一节直流稳压电源一直流稳压电源的结构与原理不论用分立元件构成稳压器，还是用集成稳压器，一个完整的直流稳压电源分为变压、整流、滤波和稳压四个部分。
其框图及对应的特征波形如图1－1－1所示变压是利用电源变压器将电网220V的交流电压U1变换成整流滤波电路所需要的交流电压U2。
当用1 1的变比来变压时，通常称为信号隔离。
图1－１－１直流稳压电源结构图和稳压过程整流是利用二极管的单向导电作用，构成单相半波、全波、桥式或倍压整流电路，或利用其它半导体器件，如SCR可控硅等，将双向的交流电压U2变成单向脉动直流电压。
滤波是利用电容、电感等储能元件的平波作用构成滤波电路滤除纹波，输出较平滑的直流电压U4。
稳压电路的作用是提高输出直流电压UO的带负载能力和稳定性，分立元件稳压电路和集成电路常采用串联负反馈式。
高精度数控直流稳压电源的设计与实现
1.2直流稳压电源类型
直流稳压电源按其工作方式来分有以下几种类型。
可控整流型。用改变晶体管的导通时间来调整输出电压。
斩波型。输入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比 得到单向脉动直流，再经滤波后得到稳定直流电压。 变换器型。不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电，再 经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈
与显示电压值相同的电压。
4.1 程序设计流程图
设计流程图分为三大部分，即主 程序流程图、键盘扫描流程图和 键盘控制流程图。主程序流程图 如图10所示。
图10程序流程图
4.2调试
准备就绪后，将变压器通电，开始进行测试，检测它们是否 达到设计要求。检查的项目包括输出电压范围、整个输出电压范 围内的步进调整值、输出电压与预置电压是否匹配以及数字电压 表功能的精准度。数控电源系统的供电由直流稳压电源提供，由 硬件电路的±15 V电源和5 V电源提供。电压测试结果如表1所示。 以上为电压测试结果，由于PWM的分辨率为0.2，所以其误差 范围可以限制在0~0.2 V左右，在这个范围内产生误差是允许的。 因此监测电压与输出电压基本一致。因为PWM输出为8 bit，分辨 率=PWM占空比/250，那么当占空比值变化1时，其电压变化为 0.02 V，之后运放将电压放大变化0.04 V。所以可达到电压变化精 度为0.04 V。
3.3数字控制部分
ATmega16是基于增强的AVR RISC结
构的低功耗8位CMOS微控制器(图6)；数 据吞吐率高达1 MIPS/MHz可以缓减系统 在功耗和处理速度之间的矛盾；具有4 通道的PWM以及8路10 bit ADC。
图6 AVR ATmega 16 单片机管脚图
本系统的D/A选择常用的DAC0832。把单片机的 数据线与DAC0832的输入端直接相连即可。其 各个引脚的连接及外围如图7所示。DAC0832为 8 bit D/A转换器，单电源供电，范围为+5 V～+15 V，基准电压范围为±10 V。电流的建 立时间为1μ s。CMOS工艺功耗20 mW。输入设 有两级缓冲锁存器。
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目录绪论 (1)1功能与主要技术指标 (1)2数控直流稳压电源组成框图之一 (1)3单元电路设计 (2)3.1电压源模块 (2)3.2系统各方框图的作用 (3)3.3数控模块 (4)3.4计数模块 (4)3.4.1设计思想 (4)3.4.2设计方法 (4)3.4.3工作原理 (4)3.4.4193工作原理 (5)3.5数字显示电路的设计 (6)3.5.1工作原理 (6)3.6D/A转换电路（数模转换器）的设计 (6)3.6.1DAC0832工作原理介绍 (6)3.6.2数模转换芯片的输入 (7)3.6.3DAC0832芯片的特点 (7)3.7输出电路设计 (7)3.7.1DAC0832输出电路 (7)3.7.2调整输出的设计 (8)3.7.3放大模块设计 (8)4改进措施 (9)5本设计总体图示 (9)6本设计部分主要电路 (10)6.1数显电路的仿真实现 (10)6.2控制电路的仿真实现 (10)6.3数模转换电路的仿真实现 (10)7系统调试 (11)7.1调试结果 (11)8误差分析 (11)9结论 (12)参考文献 (13)高稳定度数控直流稳压电源的设计与调试摘要随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人们带来的方便也是不可否定的,其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型例子。
但人们对它的要求也越来越高,要为现代人的工作、科研和生活提供更好更方便的设施，就需要从数字电子技术入手，一切向数字化和智能化方向发展。
本文所介绍的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比，具有操作方便，电压稳定度高的特点，其输出电压的调节是通过“+”和“-”两个按键来操作的，步进电压精确到0.1V，所以可以设定电压值在0～9.9V之间变化。
输出电压大小采用数字显示，可用于对电源精度要求比较高的设备[1]，或供科研实验电源使用，并且此设计，没有用到单片机，只用到了数字技术中的可逆计数器、D/A转换器、译码显示、运算放大器等电路，具有控制精度高，制作比较容易等优点。
【关键词】数字化直流稳压电源可逆计数器 D/A转换器运算放大器High stability CNC DC power supply designing and debuggingAbstractWith the continuous improvement of people’s living standard ,the digital control is undoubtedly one of the goals that people pursue ,the convenience it brings people is undeniable .NC DC power supply is a good typical example .but the requirements are also getting higher and higher ,for the modern work. scientific research and life provide better and more convenient facilities will need to start from the digital electronic technology ,all develop to digital and intelligent direction .NC DC power supply described in this article has easy operation ,high voltage stability characteristics comparing with the traditional power supply ,the output voltage is adjusted by the “+”and “-” two keys to operate, the step voltage accurate to 0.1V,so you can set voltage between 0 to 9.9V,and the size of output voltage using the digital display is mainly for power high precision equipment ,or scientific research power ,and this design did not use the SCM ,only using the reversible counter of digital circuit ,D/A converter ,decoding display circuit, operational amplifier and so on ,it has the advantages of high control accuracy and easy to manufacture. 【key words】digital DC regulated power supply reversible counter D /A converter operational amplifier绪论如今的经济活动已经到了工业化经济时代，并正在进行经济结构调整，高新技术产业在经济、科研等活动中所占的比重迅速升高，高新技术产业技术同时也正在以不可阻挡的势头迅猛发展，直流稳压电源是电子技术常用到的仪器设备之一，广泛用于教学、科研等领域，是电子实验员、电子工程师进行设计与开发电路的实验操作和科学研究所不可缺少的电子仪器，在电子电路中通常需要电压稳定的直流电源来供电，而整个过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。
而传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低、体积大、复杂度高[2]。
从上述方面我们能看出传统的直流稳压电源已经不满足现在的需要，但是直流稳压电源又是电子设备中必不可少的部分，在我们实际生活中都是由220V交流电网供电，就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转为稳定的直流电，传统的直流稳压电源的电压调节技术并且通过电压表指示电压的大小，从而造成电压的调节精度不高，读书欠直观，而基于单片机的数控直流稳压电源可以很好的解决传统的直流稳压电源的不足，并且数控直流稳压电源具有操作简便，电压稳定度高的优点，其结构简单、制作方便、成本低的特点，并且波纹低，电压调节准确，输出电压大小采用数字显示，直观易读[3]。
随着科学技术的发展，人们对物质需求也越来越高，特别是一些高新技术产品——电源，作为当今人们生活普遍存在的电子商品，从上世纪九十年代未起便迅速发展。
随着对系统更高效率和功耗更低的要求，电信与数据通信技术更推动电源行业中直流电源向更高灵活性和高智能化方向发展，从80年代的第一代分布式供电系统开始转向20世纪末更为先进的第四代分布式供电结及中间母线结构，直流电源行业面临着新的挑战，即如何在现有系统中加入嵌入式电源智能系统和数字控制[4]，然而，早在90年代，半导体生产商就开发出了数控电源管理技术，而在当时，这种方案的性价比与当时广泛使用的模拟控制方案相比处于劣势，因而无法被广泛采用。
如今的直流电源技术的飞跃发展，从而使直流电源智能化，具有遥测、遥信、遥控的三遥功能[5]。
1功能与主要技术指标⑴输出电压：0～9.9V步进可调，调整步距0.1V；⑵输出电流：≤0.99A；⑶精度：静态误差≤1%FSR，纹波≤10mV；⑷显示：输出电压值用LED数码管显示；⑸电压调整：由“+”、“-”两键分别控制输出电压的步进增减；⑹输出电压预置：输出电压可预置在0～9．9V之间的任意一个值；⑺其它：自制电路工作所需的直流稳压电源，输出电压为±15V，+10V；2数控直流稳压电源组成框图之一操作人员通过按键对系统发出电压调整指令，该指令与输出电路的状态信号一起送入数控部分电路，经过处理后产生符合指令要求的输出电压信号，并经输出电路功率驱动后输出。
另外，数控部分还产生显示信息送入显示电路，将输出电压或其它信息报告给操作人员[6]。
如图2.1所示：图2.1 整机电路提示：⑴ 用可预置的加减计数器和D/A 实现电压预置和电压步进控制；⑵ 用集成运放实现电压转换和功率扩展； ⑶ 用电压比较器实现功率放大控制；3 单元电路设计3.1 电压源模块由于本系统需要多个电压给芯片供电，555时基芯片、运放±15v 、D/A 转换芯片。
因此可以采用线性稳压电路，交流市电经全波整流，电路滤波，三端稳压器件LM317稳压产生各种直流正电压，LM337相应的产生负电压-15v 。
其原理图如图3.1，3.2和3.3所示：图3.1 自制稳压电路图图3.2 整流滤波图 “+”“-” 可逆计数放大输出D ∕A 转换 数显电路稳压电路+15+10V -15V AC220V图3.3 供电电源电路设计图3.2 系统各方框图的作用(1)电源变压器是降压变压器，它将电网220V 交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
(2)整流滤波电路整流电路将交流电压Ui 变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
(3)滤波电路可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压各滤波电容C 满足RL-C ＝（3～5）T/2，或中T 为输入交流信号周期，RL 为整流滤波电路的等效负载电阻。
(4)稳压电路稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V ～37伏可调，最简单的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A 。
(5)芯片管脚图、功能图可调式三端稳压器的引脚图及其典型应用电路(以LM317为例)如图3.4所示：图3.4 输出电压调节如图，1R 与w R 组成输出电压调节电路，输出电压11.25(1)w o R U R ≈+，1R 的值为120～240Ω，流经1R 的泄放电流为5～10mA 。
w R 为精密可调电位器。
电容1C 可以进一步消除纹波，电容1C 与0C还能起到相位补偿作用，以防止电路产生自激振荡。
电容2C 与w R 并联组成滤波电路，电位器w R 两端的纹波电压通过电容2C 旁路掉，以减小输出电压中的纹波。