简易数控直流电源的设计

简易数控直流电源的设计

摘要

电子系统的正常运行离不开稳定的电源，除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电源外，多数电路的直流电是由电网的交流电转换来的，能长期、连续地工作，给人们生产生活带来了极大的方便。但是当前的大部分稳压电源输出电压不稳定，给设备造成致命伤害或误动作，影响设备的使用寿命、加速设备的老化。本文所研究的数控直流电源具有输出电压稳定、工作可靠，范围可调、成本较低等特点。

本课题主要对简易数控直流电源电路的硬件设计进行了详细的描述。

首先、本文概述了数控电源的背景、发展状况及其设计要求。

其次、本文讲述了简易数控电源系统的总体设计方案及其论证。

再次、本文介绍了本课题用到的集成电路的内部结构及外围引脚功能。

最后、本文简述了整流滤波电路、数字控制电路、D/A转换器及稳压调节电路的设计方法，并设计出整体电路。

关键词：整流滤波电路，数字控制电路，D/A转换器，稳压调节电路

The Design Of Simple Digital control DC power

Author: XXX

Tutor: XXX

Abstract

The normal operation of electronic systems can not do without a stable power supply, except in certain specific situations or chemical batteries powered by solar batteries for power, most of the DC circuit is converted to AC power, and long-term, continuous work, to produce the life of people has has brought great convenience.But most of the current power supply output voltage is unstable, causing fatal injuries to the device, or malfunction, the service life of equipment and accelerate device aging. NC studied in this paper has the output voltage DC power supply, reliable, adjustable range, lower cost and so on.

The main subject of the DC power supply circuit for easy CNC hardware design is described in detail.

First, the paper outlines the numerical power of the background, development and design requirements.

Secondly, This article describes a simple digital controlled power system design and its overall argument.

Again, this paper introduces the integrated circuit used this topic the internal structure and the peripheral pin function.

Finally, This paper describes the rectifier filter circuit, digital control circuit, D / A converter and voltage regulation circuit design, and design the whole circuit.

Keywords: Rectifier filter circuit, Digital control circuit, D / A converters

目录

1绪论 (4)

1.1 课题背景 (4)

1.2国内外发展状况 (4)

1.3设计课题的技术要求 (5)

2 设计方案论证 (6)

2.1 系统的工作原理 (6)

2.2 各部分电路的作用 (6)

3 各单元电路设计 (8)

3.1 整流滤波电路设计 (8)

3.2数字控制电路设计 (10)

3.2.1 芯片介绍 (10)

3.2.2 数字控制电路设计 (12)

3.3 D/A变换器 (13)

3.3.1 LM324放大器介绍 (13)

3.3.2 D/A转换器功能及其组成 (14)

3.4 可调稳压电路的设计 (15)

3.4.1 集成三端稳压器 (15)

3.4.2可调稳压电路工作原理及其设计 (16)

3.5 辅助电源设计 (17)

4总体电路设计 (19)

结论 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

1绪论

1.1 课题背景

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。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。普通电源在工作时产生的误差，可能会影响整个系统的精确度，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。随着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，数控电源的发展也极为迅速。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。数控电源目前的发展，主要朝着更高的数控精度和分辨率及更好的动态特性、更好的环保性能、智能化与高可靠性、更广泛的应用等方向发展。

1.2国内外发展状况

1955年美国的科学家罗那（G.H.Royer）首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后，利用这一技术的各种形式的精益求精直流变换器不断地被研制和涌现出来，从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转和机械振子示换流设备。60年代，由于微电子技术的快速发展，高反压的晶体管出现了，从此直流变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入，不再需要工频变压器降压了，从而极大地扩大了它的应用范围，并在此基础上诞生了无工频降压变压器的开关电源。省掉了工频变压器，