单片机整机供电电源电路设计论文

单片机整机供电电源电路设计论文

单片机整机供电电源在单片机应用中是非常重要的。因为单片机不仅要求电压、电流、能耗，还有上电复位的要求。所以电源不仅要提供稳定的电压、充足的电流，而且要求电源的电压建立时间快，功率消耗低。该电源电路就是这样的一个供电电源电路。接下来小编为你带来单片机整机供电电源电路设计论文，希望对你有帮助。

直流稳压电源是一种常见的电子仪器，广泛地应用于电子电路、教学实验和科学研究等领域。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，其体积大，效率低，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。随着电子技术的飞速发展，各种电子、电器设备对稳压电源的性能要求日益提高，稳压电源不断朝着小型化，高效率，低成本，搞可靠性，低电磁干扰，模块化和智能化方向发展。以单片机为核心而设计制造出来的新一代智能稳压电源不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能卓越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对采样数据进行各种计算，从而可排除和减少由于骚扰信号和模拟电路引起的误差，大大提高稳压电源输出电压和控制电流精度，降低了智能稳压电源可利用单片机设置周密的保护监测系统，确保电源运行可靠。其具有较高的实用价值，适合学校的实

验室等采用直流稳压电源低成本化。

(一)主电源设计原理框图

l外接电源触发开关

(二)电路总图

电路总图如图2所示。该电源可接12V充电电池，也可接12V稳压电源;开机和关机通过芯片14093组成RS触发器电路控制VMOS器件F9530N的导通和截止来实现;控制上可通过操作按键实现开机和关机，也由单片机Tl脚输出关机控制，以降低电池的空耗;VMOS器件F9530N输出的+12V电压再由TL497ACN - PWM控制器控制输出+5V,-5V电压。

(一)VMOS大功率管F9530N的选用

考虑到仪器在工作时开关管的电损耗，由于VMOS管具有输入阻抗高、驱动电流小、开关速度快。跨导高度线性、通频带宽等优点，他的偏置电阻可以取得很大，因此控制回路消耗功率极小，故选取VMOS大功率管F9530N为开关管。

外接电源由+12V整流电压或电池+12V电压通过切换开关COAX接入，送入F9530N源极，只要开关管F9530N饱和导通，则输出端漏极电位近似为+12V。

(二)由RS触发器构成的双稳态开关控制电路工作原理

这部分电路除了要考虑可控制性，还应考虑的它的待机耗电量，由于这部分电路是控制电源开关，无论在仪器工作还是不工作都一直要耗电，故功耗是主要要求考虑的问题。

众所周知，CMOS门电路构成的触发器具有功耗低、抗干扰能力强、电源适应范围大等优点，故采用带斯密特的CMOS与非门MC14093B(U24)作为RS触发器主芯片。由于MC14093B(U24)门电路带斯密特特性，故电路的抗干扰能力强。

电路总的工作原理：双稳态RS触发电路由U24A和U24B 构成，U24豹3脚作为RS触发器的Q端，当Q端输出高电平时，驱动管Q22导通驱动VMOS开关管F9530也导通，整机获得供电，开始工作。工作控制方式：

1、刚装上电池或插上外接电源时由于C57充电比C53(见电源总图)慢，可以认为C57上电压为0，U24B管脚6为低电平，4脚输出高电平，1脚也为高电平，使得3脚为低电平，Q22截止。当线路地电压由于供电正常引起比电池地电平高到一定电位的时候，Q26导通，C57快速放电为低电平，使022截止。

2、开关START按下，则U24A管脚2输入低电平脉冲，则使RS触发器翻转，Q端输出高电平使Q22导通，整机供电，另外管脚1由于反馈为低电平，维持3脚输出高电平，Q22持续导通;同时START键释放，C53充电为高电平。当STOP 键按下，3脚直接为低电平输入，Q22截止，工作停止;触发器U24B管脚4输出高电平，和管脚l同时输入高电平使U24A 输出低电平维持Q22截止。

3、当仪器较长时间无人工操作时，单片机定时计数器Tl脚输出低电平控制信号时，023截止，U24C管脚8、9输入高电平，10脚输出低电平，触发器输出置O，022截止，实现关机，减少电耗。

(一)+5V稳压电路

这部分主要用于模拟+5V供电，提供给AD-DA转换电路，还在一些电路作基准电压用，因此要求精确，选取稳压集成块TL497ACN为主进行稳压。总图中为TL497ACN芯片正电压的典型应用电路。

(二)-5V稳压电压电路

这部分作用要求同上，选取稳压集成块TLA97ACN为主进行稳压，总图中为TL497ACN芯片正电压的典型应用电路。

(三)ELCON外接设备电压供电电路

这路电压主要是给条码扫描仪等外接设备供电，选取输出可调节的稳压集成块LM2575T-ADJ为主进行稳压。

(四)+5V供数字电源电压

此路电压主要用作外部设备串行通信数字转换电路供电，这部分对电压稳定性的要求没有上面几种要求高。电路采用常用的LM7805CV稳压集成块稳压。其中，输入INPUT 为正+12V，经稳压集成块稳压成+5v输出，电容Cin和Co都为典型应用所选电容。

用RS触发器控制的单片机整机电源，省电效果好，具

有新颖性，独创性和先进性，它可以作为常规的电子产品和科研实验电源用。

电子元器件参数计量测试大全编写组，电子元器件参数计量测试大全【M]北京：电子工业出版社，1989，9.

李哲.电子元器件的可靠性.天津：天津大学出版社，1991，10.