简易数控直流稳压电源设计
(整理)简易数控直流稳压电源设计
1 引言随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与通信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，直流稳压电源是最常用的仪器设备。
2 简易数控直流稳压电源设计2.1 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3~15V，纹波小于10mV2．输出电流为止500m A.3．稳压系数小于0.2。
4．直流电源内阻小于0.5Ω。
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。
2.2 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2.3 电路设计2.3.1 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%）。
简易数控直流可变稳压电源的设计
课程名称：电子课程设计课题名称：简易数控直流可变稳压电源的设计班级：小组成员：使用仪器：直流电源，万用表学校：课程设计时间：数控直流可变稳压电源的设计1.内容摘要：数控直流可变稳压电源由输入电路，稳压输出电路和显示电路组成。
输入电路输入的电压直接由实验室直流电源提供，提供的直流电压经退耦、滤波后直接输入到三端可调式稳压器的输入端，通过改变三端可调式稳压器的电阻而得到不同的电压输出，在这里选用8通道数字模拟开关改变三端可调式稳压器可调端的电阻。
通过按键计数状态来控制8通道数字模拟开关的开关状态，计数的状态与三端可调式稳压器的输出电压一致，同时将计数状态在数码管上同步显示输出的电压。
2.设计指标（要求）：(1)用集成芯片制作一个2～9V的直流电源。
(2)最大功率要求10W以上。
(3)电压的调整步进为1V并有相应的指示。
(4)具有过压、过流保护。
3.方案选择与系统框图：方案一：该数控直流可变稳压电源主要由滤波电路，稳压电路和计数显示电路组成。
方案采用LM317组成数字可调直流稳压电压源，采用7805构成固定输出电压源。
LM317是可调式三端稳压器，能够连续输出可调的稳定的直流电压。
它只允许可调正电压，且该稳压器内部含有过流，过热保护电路；LM317通过一个电阻（R）和一个可变电位器（Rp）组成电压输出调节电路，它的输入电压Vi= 15V，输出电压为V o=1.25（1+Rp/R），在该方案中，通过8通道数字控制模拟开关4051芯片改变Rp的值，从而改变输出的电压值。
7805是固定式三端稳压器，当其输入输出的压差达到要求时，其固定输出+5V，一般要求7805的输入输出的压差在大于2V的情况下，才能保证正常输出。
8通道数字控制模拟开关4051的开关的选通，通过其使能端与其选通状态代码控制，而其选通状态代码则通过74LS193加/减计数器的计数输出状态控制。
该方案要求在稳定输出步进为1V的直流电压输出（2—9V）的同时，将输出电压在数码管上显示。
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。
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。
数控直流稳压电源的设计
目录1. 课题背景 (3)1．1 指导思想 (3)1．2 方案论证 (3)1．3基本设计任务 (3)1．4电路特点 (4)2 电路设计 (4)2. 1 总体方框图 (4)2. 2 工作原理 (5)3 各主要电路及部件工作原理 (5)3.1 74LS192 (5)3.2 DC0832 (7)3.3 CC4008 (8)3.4 CC4115 (8)3.5直流稳压电源 (3)4 原理总图 (9)5 元器件清单 (10)6 调试过程 (10)6.1 通电前检查 (10)6.2 数电部分调试 (10)6.3 模电部分 (11)7 小结 (11)8 设计体会及今后的改进意见 (11)8.1 体会 (11)8.2 本方案特点及存在的问题和改进意见 (12)参考文献 (10)1.课题背景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,要为现代人工作、科研，生活、提供更好的，更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化，智能化方向发展.。
本次所设计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，其输出电压大小采用数字显示，主要用于要求电源精度比较高的设备，或科研实验电源使用，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，译码显示等电路，具有控制精度高，制作比较容易等优点。
1．1指导思想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驱动电流。
当输出电路的输出电流超过极限值时，由过流保护电路产生的信号送入数控电路，关闭系统的电压输出，对系统的输出电路进行保护。
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。
简易数控直流电源设计共16页文档
二、数控直流电源的设计
设计内容：
数控直流电源的原理框图 直流稳压电源的设计 可逆计数器的工作原理及实现 LM317调节电压的产生 输出电压值的数码管显示
1、数控直流电源原理框图
“+”“—” 键
可逆 计数器
数显电路
D/A 转换输出 调整稳压电源来自2. 直流稳压电源的设计
固定输出的直流稳压电源的构成。
简易数控直流电源设计
聪明出于勤奋，天才在于积累
简易数控直流电源的设计
主讲：
一、设计任务
1. 设计一个有一定输出电压范围和功能的数控电源； 2. 输出电压：范围0～+9.9V，步进0.1V，纹波电压不
大于10mV； 3. 输出电流：500mA； 4. 输出电压值由数码管显示； 5. 由“+”、“-”两键分别控制输出电压增减； 6. 工作电源为220V。
可逆计数器的实现
输出电压：范围0～+9.9V，步进0.1V。所以可逆计数 器的计数范围从0~99。
因为74LS192是0~9十进制计数器，所以需要两片 74LS192构成0~99十进制计数器。
4、LM317调节电压的产生
0~99个位 计数器
0~99十位 计数器
个位D/A转 换，权值为 0.1v，产生 0~0.9v电压
十位D/A转 换，权值为 1v，产生 0~9v电压
0~9.9v
加法器
减法器
LM317 -1.25v~8.65v
1.25v
LM317公共端的调节电压可以通过数/模(D/A)转换，将 数字量转换为模拟调节电压。
DAC0832是8位的D/A转换芯片。能够与多数通用的微处 理器相接口，工作电源5~15V。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
简易数控直流稳压电源研发设计
1 引言随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与通信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，直流稳压电源是最常用的仪器设备。
2 简易数控直流稳压电源设计2.1 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3~15V，纹波小于10mV2．输出电流为止500m A.3．稳压系数小于0.2。
4．直流电源内阻小于0.5Ω。
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。
2.2 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2.3 电路设计2.3.1 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%）。
简易数控直流稳压电源的设计
简易数控直流稳压电源设计任务与要求
设计一个有一定输出电压范围和功能的数控电源 。
基本要求 ： 1）输出电压范围：0 ～ + 9.9V，步进0.1V（共99步）； 纹波电压不大于10mV； 2）输出电流： 500mA； 3）输出电压值用数码管显示； 4）由“+”、“－”两键分别控制输出电压的步进增减； 5）为实现上述几部分工作，自制一个直流稳压电源，输 出±15V，+ 5V。
电子版），答辩。
实验安排
实验方式：三人一组
任务书：
《电子技术基础实验、综合设计实验与课 程设计》
成绩评定标准：
电路设计与调试成绩 —— 40﹪
口试答辩成绩
—— 30﹪
实验报告成绩
—— 30﹪
题目 简易数控直流稳压电源
实验目的
掌握一般线性稳压电源的组成电路及实现 方法；
掌握输出可调直流稳压电源的工作原理及 组成电路；
按键输入 数控电路 D/A转换 可调输出 0～+9.9V
数码管显示
～220V
直流 稳压电源
简易数控直流稳压电源原理框图
+ 15V －15V
+ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱV
电路设计与实验步骤
1.确定整体方案 根据设计要求，实现题目要求的电路方案有
多种供选择，比较各种方案的优劣和具体条件， 选择其中的一种。
2.电路设计 对两种以上满足要求的电路进行比较，确定
∆Uo Ro = ∆Io ∆Ui=0 , ∆T=0
参数测试
4. 测量稳压电源的纹波电压和纹波因数
纹波电压是指在额定负载条件下，稳压 电源输出直流电压中所含的交流分量。
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。
简易数控直流电源设计
题目：简易数控直流电源设计组长：汪亮亮21组员：汤小仓19张旭34指导老师：陈祥生任务要求一、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：1A；3、输出电压值由数码管显示；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、-15V和+5V。
二、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，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；3、扩展输出电压种类（比如三角波等）。
摘要本系统采用单片机STC89C58为控制核心，实现直流稳压电源的基本控制功能。
整个系统包括三个部分：自制稳压电源部分，数控部分和输入输出部分。
系统的硬件部分包括自制电源部分、电压输出电路、控制部分、AD、DA部分、显示部分、按键部分六大部分。
电源模块为单片机、12864M型LCD显示器、AD、DA等提供电源；电压输出电路是采用TLV5618作为输出DA，采样电路由芯片TLC2543组成AD实现；控制部分主要部分为STC89C58单片机；按键部分选择4*4矩阵键盘来实现。
软件部分应用单片机C语言实现了本设计的七部分控制功能（见附录流程图）。
一、方案论证：通过对题目的任务、要求进行分析，我们将整个设计划分成三个部分：自制稳压电源部分，数控部分和输出部分。
其关系如下：220V 50Hz1.自制稳压电源部分自制稳压电源部分输入220v、50hz交流电，通过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路，输出系统所需的四种直流电压：+15v、-15v、5v、3v。
2.数控部分为完成题目要求制作可调节数控电源，需要有简单的人机接口界面，即需要按键输入部分和显示输出部分。
由于数控部分功能较多，较为复杂，对系统性能影响很大，采用了可编程控制器件来作为系统的核心，可完成题目要求。
由于控制器部分为数字电路，而具体的输出部分为模拟电路，需要D/A部分和A/D部分联系起来，实现电压的输出和调节。
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。
简易数控直流稳压 电路图相对简单
一、设计说明设计一个具有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。
主要包括数字控制部分、模拟/数字转换部分（D/A 变换器）及可调稳压电源。
数字控制部分用+、-按键控制可逆二进制计数器，二进制计数器的输出到D/A 变换器，经D/A 转换相应的电压，经放大后去控制稳压电源的输出，来实现输出电压值步进增减。
图1 简易数控直流稳压电源框图二、技术指标1.输出直流电压调节范围5 15V ，纹波小于10mV 。
2.输出电流为500mA 。
3.稳压系数小于0.2.4.直流电源内阻小于0.5欧姆。
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和减。
三、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本。
2．根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3．主要器件：(1)可逆计数器；(2)运算放大器；(3)稳压器；(4) 单稳态触发器。
四、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料1.姚福安. 电子电路设计与实践[M]济南：山东科学技术出版社，2001年2.阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年3.刘贵栋主编.电子电路的Multisim 仿真实践[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版电压增减步进按键可逆计数器稳压调节 电路单脉冲 产生D/A 变换器UiUo社，2008年4.童诗白、华成英主编.模拟电子技术基础,[M]北京：高等教育出版社，2007年.六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题：成绩指导教师签字：日期：一、概述近几年来，随着电子技术的日新月异，世界各国的电子技术飞速发展，中国也毫不例外的成为了一个电子大国和电子强国，国民对电子产品的需求种类也越来越多。
其中电源是最重要的组成部分，没有电源也就没有了电路这个概念。
数控直流稳压电源毕业设计
数控直流稳压电源毕业设计数控直流稳压电源毕业设计随着现代电子技术的不断发展，直流稳压电源在各个领域得到了广泛应用。
本文将探讨数控直流稳压电源的毕业设计，包括设计原理、关键技术和实现方法等。
一、设计原理数控直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的电源设备。
其设计原理基于反馈控制系统，通过对输入电压进行采样和比较，调整输出电压以达到稳定的目标值。
数控直流稳压电源的核心是稳压电路，它可以根据输入电压的变化自动调整输出电压，确保输出电压的稳定性。
二、关键技术1. 采样电路：采样电路是数控直流稳压电源的重要组成部分，它能够实时监测输入电压的变化。
常见的采样电路有电压分压器和电流采样电路。
电压分压器能够将输入电压降低到适合采样的范围，而电流采样电路则可以监测电源输出的电流情况。
2. 比较器：比较器是数控直流稳压电源中的核心元件之一，它能够将采样到的电压与设定的目标电压进行比较，并产生误差信号。
比较器的输出信号将作为反馈信号，用于调整稳压电路的工作状态。
3. 控制电路：控制电路是数控直流稳压电源中的关键部分，它能够根据误差信号对稳压电路进行精确的调整。
控制电路通常采用微处理器或者专用的控制芯片，通过编程或者配置参数来实现对稳压电源的控制。
三、实现方法1. 硬件设计：数控直流稳压电源的硬件设计包括电源输入和输出端的连接、稳压电路的设计以及控制电路的设计等。
在设计过程中需要考虑电源的功率、效率、输出电压范围和负载能力等因素。
2. 软件设计：数控直流稳压电源的软件设计主要包括控制算法的设计和编程。
控制算法需要根据输入电压和输出电压的变化情况来调整稳压电路的工作状态，以实现稳定的输出电压。
3. 系统测试：在完成硬件和软件设计后，需要对数控直流稳压电源进行系统测试。
测试过程中需要验证电源的输出电压是否稳定、负载能力是否满足设计要求以及系统的响应速度等。
四、应用领域数控直流稳压电源在电子设备制造、通信、医疗、工业自动化等领域有着广泛的应用。
简易数控直流电源的设计
简易数控直流电源一..设计要求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）由＋、—两个键分别控制输出电压步进增减；（4）为实现上述几个部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
2.发挥部分输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值二.题目分析：为了使输出电压的调整范围在0~+9.9V，步进0.1V，由＋、—两个键分别控制输出电压步进增减，可在以LM317为基本稳压电路的基础上，附加电压调节电路，数字电压显示电路和发挥部分中的预值电路。
LM317是输出正电压可调的集成稳压器。
为实现上述几个部件工作，自制一稳压直流电源。
可用电源变压器，整流器，LM7815, LM7915, LM7805构成。
三．整体构思：有三种方案可供选择;方案一：用十进制加减计数器74LS192实现对输入的脉冲计数，采用继电器实现对输出电压的控制，采用共阳极的数码管实现对输出的电压显示。
方案二：计数部分同方案一，输出部分用DA转换代替继电器控制部分，然后用运算放大器将模拟信号放大输出。
方案三：用单片机编程实现。
根据做过这个电路的人的经验，相比之下，方案三最简单，也最经济，但由于当初准备开始做的时候，我们对单片机了解不深，而且还没学编程，对我们来说，单片机实现起来就比较困难。
同时继电器原理比DA转换更容易理解，于是我们便采用了方案一。
四．具体实现：五．各部分定性说明以及定量计算：1、稳压直流电源电路第一个变压器选择10W 12V，第二个变压器选择10W 9V；选取变压器时主要考虑使集成稳压器两端的电压差不能太大，否则电压差太大就会导致集成稳压器过烫，无法正常工作。
选择1N5402是因为它能经受3A的电流，能够起到整流的作用。
2.2mF 的电容C1、C2、C3起到滤波的作用。
二极管D9——D11用于保护集成稳压器，在电路断电的瞬间，电容C4、C6、C7会有一个很大的放电电流，这样会伤害集成稳压器，加了二极管D9——D11后，电流就经这些二极管放掉。
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。
基于单片机的数控直流稳压电源的设计设计
基于单片机的数控直流稳压电源的设计设计数控直流稳压电源是一种能够为电子设备提供稳定直流电压的电源，可以用于实验室、生产线以及科研等领域。
本文将基于单片机对数控直流稳压电源进行设计。
1.设计目标设计一个数控直流稳压电源，具有以下特点：-输入电压范围广，能够适应各种电源电压。
-输出电压范围广，能够满足不同设备的需求。
-输出电压稳定性好，能够保持输出电压在设定值附近波动范围内。
-控制方式灵活，能够通过数控手段来调整输出电压。
2.硬件设计-电源输入部分：使用变压器降低输入电压，并通过整流电路将交流电转换为直流电。
-过滤电路：用电容器对直流电进行滤波，减小纹波。
-脉宽调制（PWM）控制器：使用单片机的PWM输出，控制开关管的导通时间，从而调整输出电压。
-反馈电路：采集输出电压并与设定值进行比较，通过PWM控制器调整开关管的导通时间，使输出电压稳定在设定值上。
3.软件设计-单片机程序设计：编写单片机程序，实现输入输出控制，包括读取输入电压、设定输出电压以及调整PWM输出。
-降压控制算法：根据输入输出电压以及电流等参数，通过控制PWM 输出的占空比，实现对输出电压的调整和稳定。
4.输出保护-过压保护：当输出电压超出设定范围时，通过单片机程序停止PWM 输出，避免对设备的损坏。
-过流保护：当输出电流超过额定值时，通过监测电流大小，控制PWM输出，避免过大电流对设备的损坏。
5.调试与测试-利用示波器等测试工具，对电源的输入输出进行测试，验证稳定性和精度。
-对于过压、过流等保护功能，进行测试验证其可靠性和及时性。
总结本设计基于单片机实现了数控直流稳压电源，能够根据输入和输出的要求，实现电压的调整和稳定。
同时，通过保护电路、控制算法等设计，确保了电源的可靠性和安全性。
在实际应用中，可以根据具体需求进行扩展和优化，以满足更多应用场景的需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
U 2=U I / ～≈(20V)
在桥式整流电路中，变压器，变压器次级电流与滤波器输出 电流的关系为：Ｉ2=～
2)I I ≈～2)I O =×=(A).取变压器的效率η＝,则变压器的容量为
P=U 2I 2/η=20×=(W)
选择容量为20W 的变压器。
因为流过桥式电路中每只整流三极管的电流为
I D =1∕2I max =1/2I Omax =1/2×=(A)
每只整流二极管承受的最大反向电压为
)(31%)101(202max 2V U U RM ≈+⨯⨯==
选用三极管IN4001，其参数为：I D =1A ，U RM =100V 。
可见能满足要求。
一般滤波电容的设计原则是，取其放电时间常数R L C 是其充电周期的确2～5倍。
对于桥式整流电路，滤波电容C 的充电周期等于交流周期的一半，即
R L C ≥（2～5）T/2=2～5/2f,
由于ω＝2πf,故ωR L C ≥(2～5)π,取ωR L C ＝3π则
C=3π/ωR L
其中R L =U I /I I ，所以滤波电容容量为C ＝3πI I /2πfU I ＝(3π×/ 2π×50×22＝×103
(μF)
取C=1000μF 。
电容耐压值应考虑电网电压最高、负载电流最小时的情况。
U Cmax =×2U 2max =×2×20≈(V)
综合考虑波电容可选择C=1000μF ，50V 的电解电容。
另外为了滤除高频干扰和改善电源的动态特性，一般在滤波电容两端并联一个～μF 的高频瓷片电容。
2．可调稳压电路设计
为了满足稳压电源最大输出电流500mA 的要求，可调稳压电路选用三端集成稳压器CW7805，该稳压器的最大输出电流可达 1.5A ，稳压系数、输出电阻、纹波大小等性能指标均能满足设计要求。
要使稳压电源能在5～15V 之间调节，可采用图3所示电路。
图 3 可调稳压电路
设运算放大器为理想器件，所以UN≈UP。
又因为
UP=（R2/R1+R2）UIN，UN=（U0-R3/R3+R4）×5
所以，输出电压满足关系式
U0=UNI·（R·/R1+R2）+（R3/R3+R4）×5
令R1=R4=0，R2=R3=1KΩ。
则U0=UIN+5。
由此可见，U0与Uin之间成线性关系，当UIN变化时，输出电压也相应改变。
若要求输出电压步进增或减，UIN步进增或减即可。
3．D/A变换器设计若要使UIN步进变化，则需要一数模转换器完成。
电路如图4所示。
图4 D/A 转换器电路
该电路的输入信号接四位二进制计数器的输出端，设计数器输出高电平为U H≈+5V，输出低电平U L≈0V。
则输出电压表达式为
U o1=-R f〔U H/8R·D0+U H/4R·D1+U H/2R·D2+U H/R·D3〕
=-R f U H/23R〔23D3+22D2+21D1+20D0〕
设U o2=-U o1(U IN).当D3D2D1D0(Q3Q2Q1Q0)=1111时,要求U IN=10V，即：
10=R f U H/23R×15
当U H=5V时，R f=.取R=20KΩ,R f由 20KΩ电阻和电阻10KΩ电位器串联组成。
4．数字控制电路设计
数字控制电路的核心是可逆二进制计数器。
74LS193就是双时钟4位二进制同步可逆计数器。
计数器数字输出的加/减控制是由“+”、“-”两面三刀按键组成，按下“+”
或“-”键，产生的输入脉冲输入到处74LS193的CP+或CP-端，以便控制74LS193的输出是作加计数还是作减计数。
为了消除按键的抖动脉冲，引起输出的误动作，分别在“+”、“-”控制口接入了由双集成单稳态触发器CD4538组成的单脉冲发生器。
每当按一次按键时，输出一个100ms 左右的单脉冲。
电路如图5所示。
74LS193及CD4538的功能表请查阅有关资料。
图5 可逆二进制计数器
5．辅助电源设计
要完成D/A转换及可调稳压器的正常工作，运算放大器LM324必须要求正、负双电源供电。
现选择±15V供电电源。
数字控制电路要求5V电源，可选择CW7805集成三端稳压器实现。
辅助电源原理图如图6所示。
图6 辅助电源电路图
四、调试要点
1．辅助电源的安装调试
在安装元件之前，尤其要注意电容元件的极性，注意三端稳压器的各端子的功能及电路的连接。
检查正确无误后，加入交流电源，测量各输出端直流电压值。
2．单脉冲及计数器调试
加入5V电源，用万用表测量计数器输出端子，分别按动“+”键和“-”键，观察计数器的状态变化。
3．D/A变换器电路调试、
将计数器的输出端Q3～Q0分别接到D/A转换器的数字输入端D3～D0，当Q3～Q0=0000时，调节RW1，使运算放大器输出UO2=0V当Q3～Q0=1111时，调节10KΩ电位器，使U02=10V。
4．可调稳压电源部分调试
将电路联接好，在运算放大器同相输入端加入一0～10v的直流电压，观察输出稳压值的变化情况。
将上述各部分电路调节器试好后，将整个系统连接起来进行通调。