开关直流稳压电源

2013年全国大学生电子设计大赛报告

【专科组】

直流稳压电源及漏电保护装置（L题）

摘要：在科技日新月异的现代，随着电子技术，自动化技术，IC技术等的高速发展，出现了各种各样的电子设备，如计算机、电视机、通信设备、工业控制设备、服务器、路由器和医疗仪器等。在电子设备内部，各种各样的IC电子电路和执行装置都需要电源。电子设备由于要完成许多先进、高级的功能，对供电电源的精度、稳定性、动态想响应能力及其他很多指标都有非常高的要求，而电网直接提供的交流电或电池直接提供的直流电是随环境、时间或负载变化的，它们不能直接成为电子设备所需的内部电源。

将电网或电池提供的一次电能转换为符合电子设备要求的二次电能，这样的设备便是电源。电源是一切电子设备的心脏，是所有电子设备的动力，没有电源，电子设备就不能工作。

关键字：电子设备交流电二次电能电源

Abstract:in modern science and technology change rapidly, along with the development of electronic technology, automation technology, the rapid development of IC technology, the electronic devices of all kinds, such as computer, television, communications equipment, industrial control equipment, server, router and medical instruments etc. In the electronic equipment, IC electronic circuit and executor of all kinds need power supply. Electronic equipment due to be completed many advanced, advanced functions, accuracy, stability, dynamic power supply to response ability and many other indicators have a very high demand, while the DC AC power directly or directly to the battery is provided with the environment, time or load changes, they can not be directly into an internal power supply electronic equipment required.

The power or battery provides an electrical energy is converted to meet the requirements of electronic device two powers, such equipment is power. The power electronic equipment is all heart, is the driving force, all electronic devices without power supply, electronic equipment cannot work.

Keywords: electronic equipment AC power supply two

目录

1.系统设计 (1)

1.1设计要求 (1)

1.2.总体方案设计 (1)

1.2.1设计思路 (1)

1.2.2控制系统 (2)

1.2.3方案论证与比较 (2)

2.单元模块设计 (4)

2.1 TL494构成的PWM控制器电路的设计 (4)

2.2单片机检测电路的设计 (6)

2.2.1单片机显示电路的设计 (6)

2.3电压、电流检测电路的设计 (8)

3.系统调试 (9)

4.系统测试 (10)

4.1测试使用的仪器 (10)

4.2指标测试和测试结果 (10)

4.2.1输出电压电流的测试 (10)

4.2.2电压调整率的测试 (11)

4.4.3负载调整率的测试 (11)

5.设计总结 (12)

参考文献： (12)

附录 (12)

附录1：元器件清单 (12)

附录2：系统电路图 (13)

前言：电源是一切电子设备的动力，此次设计的是一台额定输出电压为5V ，额定输出电流为1A 的直流稳压电源。输出端电压接一个5Ω的电阻作为负载，该设计的输入电压在7~25V 之间变化，其输出电压要求为5±0.05V 。当输入电压在5.5~7V 变化时输出电压仍为5±0.05V 。采用TL494组成控制电路输出5V 电压和1A 电流，直流稳压电源通过控制调整管的导通时间达到稳定输出电压的目的。整个工作周期中，调整管相当于一个开关，工作在截止和饱和状态，等效于开关的断开和闭合。因此开关直流稳压电源功耗很低、工作效率很高、质量轻、体积小等优点。同时电路中也有电流电压检测电路，实时检测电源的输出功率。

1.系统设计

1.1设计要求

设计一个额定输出电压为5V ，额定输出电流为1A 的直流稳压电源。输出端接负载RL 阻值固定为5Ω。当直流输入电压在7~25V 变化时，要求输出电压为5±0.05V ，电压调整率SU ≤1%。当直流输入电压在5.5~7V 变化时，要求输出电压为5±0.05V 。直流输入电压固定在7V ，当直流稳压电源输出电流由1A 减小到0.01A 时，要求负载调整率SL ≤1%。并制作一个功率测量与显示电路，实时显示稳压电源的输出功率。

1.2.总体方案设计

1.2.1设计思路

题目要求设计一个直流稳压电源额定输出电压为5V ，额定输出电流为1A 。考虑到效率的问题决定设计一个开关直流稳压电源，使用TL494组成降压式开关电源，TL494包含了开关电源控制所需的全部功能。数显部分使用LED 数码管显示该直流稳压稳压电源的输出功率。控制部分采用C8051F410单片机控制数码管的显示。

总体设计框图如图1-2-1所示：

图1-2-1

直流输入5.5~25V LED 显示输出功率 CPU 检测电

压、电流

输出额定电压5V 额定电流1A TL494控制电路