控直流稳压电源

电源 内容摘要：在高科技高速发展的今天，电源在各行各业中的作用显得越来越重要，与此同时，人们对电源的需求与日俱增。我们对本次设计的“数控直流稳压电源”提出了人性化、高指标、低成本的要求，这也是现在“电源系统”发展的前沿。本次设计的数控稳压电源系统主要是由Micorochip公司的PIC单片机（16F877A）为中心控制系统，用到了单片机中SPI、A/D、定时器模块；外围电路由键盘置数输入、数码显示、D/A转换、功率放大、采样等模块组成。其功能能够实现用户预置3―12V 之间的任意电压值，并且能稳定输出，同时具有过流保护措施。 人性化的键盘给用户带来了极大的方便 ，设计中我们采用了4×4矩阵键盘。当一个置数完成时，三位数码管显示此时预置电压值的大小，显示到小数点的后一位，而此时如果置数的大小超出了3―12V的范围，数码管马上会报错，同时电压回到3.3V的常用最低电压，从而完成了电设备的保护。高指标体现在电源输出的纹波小、最大输出电流大和保护措施上。D/A转换器选择了DAC0832，电压变换器采用了普通运算放大器（NE5532），在功率放大部分采取了功率复合管的方法，只要以上器件优化搭配，就能完成此次电源的设计指标。同时让其在不同的负载特性下都能保持稳定的输出，我们采用了闭环控制技术（PID自动调整），由单片机内部的 A/D转换器对输出的电压进行采样，采样后的数据与键盘置数的数据进行比较，然后由单片机动态调整，让数码管显示值与实际输出值保持一致。选择低成本的器件使得设计的方案更容易在工业上实现，具有良好的实用性。 关键字：? 单片机??? D/A转换??? A/D转换??? 数码显示?? 闭环控制 一、设计任务与技术指标 （一）设计任务 设计并制作一个数字控制直流稳压电源的输出控制部分 （二）技术指标 基本要求： 1.? 输出电压：3～12V步进1V 2.? 数显误差<=0.05 3.? 负载电流<=1A 4.? 纹波有效值<=50mv 扩展要求： 1.????? 调节功能为自动调节有效 2.????? 纹波有效值<=20mV 3.????? 调节步进为0.1V 4.????? 可以进行人工置数 （三）题目分析 ?????? 本设计题目是设计一个从3～12V变化的、步进为0.1V的人性化、高指标、低成本的数控直流稳压电源。设计的思路为：在达到性能指标的前提之下，体现出人性化的思想，同时选择低价位的通用元器件来设计制作电路。在这当中，电路应该是简单、可靠、稳定，最重要的是有实用的价值，容易在工业中实现。 ?????? 针对以上的要求，我们最终选择用单片机（微型控制器）来作为控制部件，采用人性化的键盘来实现置数，把置数的值在D/A转换器和运算放大器的组合电路中来对功率复合管实现控制，在电压输出的同时用A/D转换器来对此时的输出电压值进行采样，来对键盘置的数字进行比较，从而实现动态的调整，使得数显的值和输出的电压时时保持一致，这样就保证了显示的值的真实性。于是我们的设计中应包括：数字控制模块、可人工置数键盘模块、A/D转换和D/A转换模块、功率放大模块、数显部分和辅助电源模块。只要电路设计得当，器件优化配置，是能够做好的。而完成这些部分的电路和芯片都很多，而合理的设计及选择设计电路则是完成设计的关键所在。