数控直流稳压电源的设计资料
数控直流稳压电源设计
数控直流稳压电源设计一、设计背景先别急着翻篇，这个话题其实很有趣，虽然名字一听就让人有点头晕目眩的感觉。
不过别担心，今天我们就轻松聊聊什么是数控直流稳压电源设计，怎么搞它，能做什么用，咱们都一一捋清楚。
你知道，电源在我们的日常生活中简直无处不在，手机充电、电脑运行、各种小电器、电子产品啥的，通通都离不开电源的“支持”。
你能想象没有电源的世界吗？那简直就是无头苍蝇乱飞，啥都做不成！什么叫“数控直流稳压电源”呢？字面上看，可能挺复杂，其实就是说一种能够提供稳定直流电压的电源设备。
这个“数控”可不是普通的控制，而是通过数字控制来调节电压输出。
你明白了吗？就好比你家里的调温器，不是调热水温度嘛，数控稳压电源就是通过数字方式精准调节输出电压，让它既稳定又可靠。
能提供高精度的电流和电压控制，给各种电子设备提供充足又稳定的电力。
二、设计要求我们先扯扯它的设计要求。
说到设计要求，那就是搞定几个硬性的“条件”。
你得确保电源输出是稳定的。
如果你给电子设备提供的电压忽高忽低，搞不好就会把设备弄坏，甚至烧掉。
这可不是开玩笑，谁敢拿自己的设备试验那种不靠谱的电源啊？咱们还要确保电源的效率。
效率低？那电源是不是要热得像个小太阳，吃电就像打水漂，浪费多了谁受得了？所以，设计时得想办法提高效率，让它尽量节省能源。
然后，稳定性也是设计中必须考虑的重点。
你可别小看了稳定性，假如电源频繁地出现波动，设备的运行肯定会受到影响，甚至引发系统故障。
哦对了，电源的负载能力也是要考虑的。
别看它体积小小的，想想如果你有大功率的设备，电源得有足够的能力来应对啊。
所以，如何在保证输出稳定的也能承载各种不同的负载，才是设计时的一个挑战。
三、设计流程我们都知道了要求，接下来就是“怎么做”的问题了。
咱们得了解电路结构。
一个合格的电源，必须有合适的变压、整流、滤波、稳压模块。
这些部分就像是电源的“骨架”，缺一不可。
变压部分是用来调节电压的，整流部分是把交流电转换成直流电，滤波模块则是为了去掉电压中的波动，确保输出电流干净清晰。
数控直流稳压电源总体设计
名目一、前言随着现代科技的不断进步，高质量的生活无疑是人们追求的目标之一，现在那个世界已近进进数字化的时代。
数字化的产品也层出不穷，它差不多深深的融进人们的日常生活、工作和学习当中。
它所给人带来的方便也是不可否认的，而且它让我们的生活更加简单，因此人们对数字化的电子产品要求与需要都不断提高。
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一切向着数字化操纵，智能化操纵方向开展。
其中基于单片机的电子计算器确实是根基一个典型的例子，它是以单片机为操纵核心的智能仪器同时在各行各业中应用越来越广泛。
基于单片机操纵的电子计算器具有体积小、功能强、精确度高等优点。
二、总体设计方案方案论证方案一：此方案采纳8051、4X4键盘、74LS373、6264、液晶显示器LCD1602组成。
其中74LS373是地址锁存器，它实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74ls373芯片。
6264是8K*8位静态随机存储器芯片,采纳CMOS工艺制造,单一+5V供电,额定功耗200mW,典型存取时刻200ns,28线双列直插式封装.方框图如图1所示。
图1原理方框图方案二：此方案采纳4X4键盘、STC89C52、数码管组成。
在该方案中我们利用A\DC0832将模拟信号转化为数字信号并与数码管相连将相应的电压值显示出来。
方框图如图2所示。
图2原理方框图方案三：此方案采纳PS2键盘、STC89C52、LCD1602组成。
方案三利用PS2键盘作为数字以及符号的输进，并通过单片机来控运算的过程，计算的过程以及结果由LCD1602显示出来。
方框图如图3所示。
图3原理方框图方案比立及选择方案一由于用了4X6键盘因此外加了地址锁存器，6264采纳的是5V的电源。
电路连接比立复杂。
因而不采纳一方案。
方案二尽管能够利用4X4键盘来实现电路中必要数字符号的的输进，从而来到达计算的目的，且实验电路简单，但数码管的显示功能不强，显示的数字位数有限。
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。
基于单片机的数控直流稳压电源设计方案
基于单片机的数控直流稳压电源设计方案一、设计方案简介基于单片机的数控直流稳压电源设计方案主要是通过单片机控制开关电源的开关管，控制输出电压的稳定性和精度。
本设计方案采用闭环控制的方式，通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，单片机根据反馈信号控制开关电源的开关管进行开关操作，以实现电源输出电压的稳定。
二、设计方案详细介绍1.系统总体设计：本设计方案将开关电源分为输入电源模块、控制模块和输出电源模块。
输入电源模块主要是对输入电压进行滤波和稳压，以保证输入电源的稳定性；控制模块主要是使用单片机进行控制，接收反馈电路的反馈信号，根据设定值进行比较，并控制开关电源的开关管进行开关操作；输出电源模块主要是将开关电源的输出电压经过滤波和稳压处理，以保证输出电压的稳定性和精度。
2.输入电源模块设计：输入电源模块主要是对输入电压进行滤波和稳压处理，保证输入电源的稳定性和安全性。
常用的电源滤波电路有LC滤波电路、RC滤波电路等。
同时，可以使用稳压芯片来实现输入电压的稳压。
3.控制模块设计：控制模块使用单片机进行控制，主要是通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，并经过AD转换后与设定值进行比较。
根据比较结果，单片机控制开关电源的开关管进行开关操作，调整输出电压的稳定性。
在控制过程中，可以设置合适的控制算法，如PID控制算法，以提高控制的精度和稳定性。
4.输出电源模块设计：输出电源模块主要是对开关电源的输出电压进行滤波和稳压处理，以保证输出电压的稳定性和精度。
常用的电源滤波电路有LC滤波电路、RC滤波电路等。
可以使用稳压芯片或者反馈调节电路来实现输出电压的稳压。
5.电源保护设计：为了保护电源和设备的安全性，可以设计过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护等保护电路。
过压保护可以使用过压保护芯片，欠压保护可以使用欠压保护芯片，过流保护可以通过电流传感器实现，短路保护可以通过保险丝或者短路保护芯片实现。
三、设计方案的优势和应用1.优势：本设计方案采用闭环控制的方式，通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，使得输出电压的稳定性和精度得到保证。
数控直流稳压电源设计说明
数控直流稳压电源设计[摘要]本设计以直流电压源为核心，STC89C52RC单片机为主控制器，单片机系统是数控电源的核心。
它通过软件的运行来控制整个仪器的工作，从而完成设定的功能。
通过数字键盘来设置直流电源的输出电压，输出电压围为0—9.9V，最大电流为300mA，并可由液晶屏LCD1602显示实际输出电压值。
本设计由单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（DAC0832）输出模拟量，再经过运算放大器LM324隔离放大,最后输出各种设备所需要的电压。
实际测试结果表明，本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。
[关键字]直流稳压电源；单片机；数控；DAC08321.概述1.1课题背景电源技术特别是稳压电源技术在工程技术方面使用性很强，在各个行业里得到了广泛的应用。
直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。
目前使用的直流稳压电源大部分是线性电源，利用分立元件组成，体积大，效率低，可靠性差，操作使用不便，自我保护功能不完善，故障率高（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的[1]。
当在外在电压波动或负载电流变化的时侯也会使输出电压有所改变。
供给电子设备的电压源的不稳定,会使设备产生很多问题。
所以，设计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求。
数控电源是从80年代才真正的发展起来的，系统的一些电力电子理论基础在那期间刚刚建立。
这些理论的研究为其后来电源的发展提供了一个较好的基础。
在以后的电力电子发展中，数控电源技术的发展得到了长足的进步。
不过其产品存在数控程度要求达不到、分辨率不够高、功率密度低、可靠性比较差等缺点。
因此稳压电源以后主要的主要发展方向，是针对上述缺点不断的进行改善。
单片机技术与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[2]。
基于单片机的数控直流稳压电源设计
基于单片机的数控直流稳压电源设计一、概述随着科技的飞速发展，电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。
在各种电源类型中，直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点，被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。
传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计，但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。
本设计采用单片机作为控制核心，通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。
相比于传统的模拟电路设计，基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点：单片机具有强大的计算和处理能力，能够实现复杂的控制算法，从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能，具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计，降低成本，提高系统的可靠性。
本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。
我们将介绍电源的设计原理和基本组成，包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设计和实现，包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现，包括主程序、控制算法、显示程序等。
1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义随着科技的快速发展，电力电子技术广泛应用于各个行业和领域，直流稳压电源作为其中的关键组成部分，其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。
传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现，其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低，难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。
开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。
数控直流稳压电源通过引入单片机控制技术，实现了对电源输出电压和电流的精确控制。
它可以根据实际需求，通过编程灵活调整输出电压和电流的大小，提高了电源的适应性和灵活性。
同时，数控直流稳压电源还具备过流、过压、过热等多重保护功能，有效提高了电源的安全性和可靠性。
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数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略；它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，其结构简单、制作方便、成本低，输出电压在1～5V之间连续可调，其输出电压大小以1V步进，输出电压的大小调节是通过“＋” “－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。详细分析了电源的拓朴图及工作原理。
基本原理：简易数控直流电源，主要包括三大部分：数字控制部分、D/A变换部分和可调稳压部分。完成这三大部分功能的电路及集成芯片品种很多，在经济、可靠、实现其基本功能的前提下，合理的设计及选择电路则是完成设计的关键。整个系统的工作原理简述如下：计数器每次脉冲触发跳一，也及实现步进01。如何实现步跳01成为本设计的关键所在，由于电容的容值不一，充电时间常数不等，故可利用电容时间不相等，又按键有一定的时间，大约是0.5S，但这个时间对于电容充电时间常数来说已经足够了，本设计就是通过实现按键来实现脉冲的。也可以采用单片机控制，其电路包三个部分：用8031作为核心部分，从p2口接显示电路，通过串口接外端口2764来和键盘相接，从而形成控制电路。开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点,被称作高效节能电源。由于开关稳压电源具有这些优点，基于这个思想设计了一个1～5V可调的低功率开关稳压电源，以满足小型电子设备的供电需要。
2.扩展功能与创新：
1）输出电压可预置在0~18v之间的任意一值。
2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化。
3）扩展输出电压种类（如三角波、方波、正弦波等）。
4）扩展可输出电流：150mA。
5）在扩展的基础上增加新的功能。
3.设计报告：
1）开题报告：包括可行性分析、方案比较、方案确定、系统方框图、经费预算等。
2）理论方案：具体的原理图、程序图、逻辑分析、理论计算、电路仿真结果等。
3）验证方案及验证结果：包括验证方案的原理，采取的措施、实际验证结果等
4）设计总结：包Байду номын сангаас实践中出现的问题，解决方法对策、设计心得体会等。
5）参考资料：包括采用的芯片、电路、参考文献等。
内容摘要
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。特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。
本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最大电流为150mA，输出最大功率为2.25W。
关键词：稳压电源、单片机、数控直、D/A转换
引 言
数控直流稳压电源是一种常见的电子仪器，广泛的用于电子电路，教学实验和科学研究等领域。目前实用的直流稳压电源大部分是线性电源。利用分离器件组成，其体积大，功率底，可靠性差，操作使用不方便，自我保护功能不够，因而故障率高。随着电子科技的飞速发展，各种电子，电器设备对稳压电源的性能要求日益提高，稳压电源不断差朝着小型化，高效率，低成本，高可靠性，低电磁干扰，模块化和智能化发展。以单片机系统为核心而设计制造出来的新一代稳压电源不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能卓越，而且单片机具有计算和控制功能，利用它对采样技术进行各种计算，从而可排除和减少由于骚扰信号和模拟电路因起的误差，大大提高稳压电源输出电压和输出电流精度，降低了对模拟电路的要求。智能稳压电源可利用单片机设置周密的保护检测系统，确保电源运行可靠。输出电压和限制电流采用数字显示，输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。
数字直流稳压电源方案的探讨：
方案一：此方案采用传统的调整管方案，主要特点在于使用一套十进制计数器完成系统的控制功能，一方面完成电压的译码显示，另一方面其输出作为EPROM的地址输入，而由EPROM的输出经D/A变换后去控制误差放大的基准电压，以控制输出步进。
方案二：采用51系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，可以经过ADC0809进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。采用软件方法来解决数据的预置以及电流的步进控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现本系统以直流电源为核心，利用51系列单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，设置步进等级可达0.1V，并可由数码管显示实际输出电压值和电压设定值。利用单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（DA0832）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电电流的变化而输出不同的电压。单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控，输出电压经过电流/电压转变后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数据量，经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电压更加稳定，构成稳定的压控电压源。
数控直流稳压电源的设计
专业：自动化
班级：074班
姓名：杨欧
指导教师：赵敏
设计任务：
1.基本功能实现：
1）可输出电压：范围0～18V，步进0.1V，纹波不大于10mV。
2）可输出电流：150mA，额定电流为0.5A。
3）可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±18v,+5v。