高稳定度数控直流稳压电源的设计与调试

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 debugging

Abstract

With 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，