0-30V可调直流稳压电源设计

学号

毕业设计（2016届本科）

题目：0-30V可调直流稳压电源设计

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完成日期：年月日

二○一六年五月

目录

摘要1

Abstract2

第1章绪论3

1.1 论文研究背景与意义3

1.2 国内外研究3

1.3发展趋势4

1.4 主要内容4

第2章硬件设计4

2.1 主电路设计5

2.2 整流、滤波、稳压电路设计5

2.3主电路元器件的选择9

本章小结10

第3章控制电路设计10

3.1 LM317芯片及应用电路10

3.2 控制电路元器件的选择11

3.3 单片机AT89C51简介12

3.4芯片方案选择14

3.5 控制电路图16

3.6 四位共阳极数码管17

3.7 S8050三极管作用17

3.8 采样电路18

3.9 辅助电源电路19

本章小结20

第4章软件系统设计及仿真21

4.1 程序流程图22

4.2程序23

4.3仿真结果29

本章小结30

总结31

致谢32 参考文献33 附录34

摘要

本文设计了一种基于AT89C51单片机为核心控制器的数控直流稳压电源，该电源主要由辅助电源、显示电路、控制电路、数模转换电路、稳压电路和模数转换电路六部分组成。该系统以AT89C51单片机为控制单元，以数模转换芯片DAC0832输出参考电压，以模数转换芯片TLC1534对釆样值进行转换为数字信号。辅助电源提供各个芯片、数码管和放大器所需工作电压，显示电路用于显示电源输出电压的大小，输出电压值可通过按键对其进行步进控制（±0.1V)，并且在按键长时间按下的时候能连续增加或减小。

关键词：数控直流稳压电源；AT89C51；D/A转换

Abstract

In this paper, the design of a based on AT89C51 microcontroller as the core controller of NC DC regulated power supply, the power supply mainly by auxiliary power supply, display circuit, control circuit, digital to analog conversion circuit, a voltage stabilizing circuit and analog digital conversion circuit of six parts composition. The system takes the AT89C51 single chip as the control unit, and the digital analog converter chip DAC0832 output reference voltage, and the sampling value is converted to digital signal by the analog digital conversion chip TLC1534. Auxiliary power supply to provide each chip, digital tube and amplifier working voltage, display circuit is used to display the size of the output voltage and the output voltage value can be through the buttons on the step control (+ 0.1V), and in the button for a long time pressed can increase or decrease.

Keywords: NC DC regulated power supply; AT89C51; D/A conversion

第1章绪论

1.1 论文研究背景与意义

随着电子技术的发展，电子设备在人们的生活和生产中的地位也越来越重要，许多的电子设备对所需的电源也提出了更高的要求。而这其中相当多的电子设备不能直接使用公用电网提供的交流电源, 而是需要稳定的直流电源，因此对直流电源的性能、体积、重量等的要求也不断提高，再加上当今世界能源贫乏，于是对稳压电源的功率损耗也提出了更严格的要求；同时，电子设备种类的不断增加，使得其对直流电源输出电压值、电流值的需求也越来越多。

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。在80年代的第一代分布式供电系统开始转向到20世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。

早在90年代中，半导体生产商们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与劣势，因而无法被广泛采用。由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为“数控电源”的新产品。

现今随着直流电源技术的飞跃发展, 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。

1.2 国内外研究

随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障60%来自电源，因此，电源越来越受到人们的重视。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。20世纪50年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭开发了开关电源[1]。在近半个世纪的发展过程中，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐步取代传统技术制造的连续工作电源，并广泛应用于电子整机与设备中。20世纪80年代，计算机全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代。20世纪90年代，开关电源在电子、电器设备、家用领域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速发展期。到21