吴金甜(应电901)10690130

3 合 肥 通 用 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 论 文 题 目 系 别 专 业 学 制 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 指导老师评语及成果 指导老师 年 月 日 摘 要 数控直流稳压电源以其优良的输出特性，广泛应用于各种电子线路中。质量优良的数控电源，能满意电子线路各种要求。因此,数控电源的设计颇为重要。本文主要介绍了基于51单片机数控直流稳压电源的设计过程，分为以下4部分（1）具体介绍数控直流稳压电源中包含的整流电路、滤波电路、稳压电路、运放电路及爱护电路等。（2）设计出了各部分电路、键盘和显示电路的电路图，并完全硬件焊接。（3）给出了系统的软件设计思路及软件流程图。（4）通过硬件制作，试验和分析，设计出的电源能完全满意设计要求，可以对输出电压进行0V12V的随意调制，并且有过流爱护功能。 此外，本设计的直流稳压电源能够适应所带负载的启动性能，电路稳定牢靠，且能够输出较大的电流。 关键词 直流稳压电源，单片机，过流爱护 35 目 录 摘 要2 ABSTRACT5 目 录6 前 言8 第1章 选题意义10 1.1 设计要求10 1.2 电源简介10 1.3 方案比较11 第2章 基于单片机双路直流稳压可调电源的基本原理14 2.1 直流稳压电源总体结构14 2.2 电源变压器15 2.3 整流电路15 2.4 滤波电路17 2.5 稳压电路18 2.6 运放电路19 2.6.1电压运放19 2.6.2 功率运放19 2.7爱护电路20 第3章 直流稳压可调电源硬件设计21 3.1硬件设计原理和思路21 3.1.1系统硬件的基本组成部分21 3.1.2电源部分设计21 3.1.3稳压电路的设计22 3.1.4运放电路的设计22 3.1.5 过流爱护电路的设计23 3.2 硬件设计24 3.2.1单片机部分24 3.2.2 D/A转换部分25 3.2.3 按键部分29 3.2.4数显部分30 3.2.5功率放大部分30 3.2.6总硬件图31 第4章 直流稳压可调电源软件设计32 4.1 主程序流程图32 4.2 按键响应流程图33 4.3 程序运行原理33 第5章 结论与展望34 5.1 电源测试34 5.1.1电压数值测试34 5.1.2电压输出波形测试（DS-5022ME示波器）35 5.1.2.1 直流12V输出波形35 5.1.2.2 直流5V输出波形36 5.1.2.3 直流012V输出波形36 5.1.3 电流测试36 5.1.4 性能测试37 5.2电路扩展38 5.2.1抑制纹波38 5.2.2开机电压预置38 5.2.3过流爱护报警38 结 论39 参考文献41 前 言 几乎全部的电子设备都须要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用特别的广泛。 直流稳压电源的电路形式有许多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很简洁损坏）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。输出电压在电网电压波动或负载电流变更时也会随之有所变更。电子设备电源电压的不稳定,将会引起许多问题，比如测量仪器的精确度降低，沟通放大器的噪声增大，直流放大器的零点漂移等等。设计出质量优良的直流稳压电源，才能满意各种电子线路的要求。因此,直流稳压电源的探讨就颇为重要。目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种一种是模拟方法（线性稳压电源），另一种是数字方法（开关电源）。前者的电路均采纳模拟电路限制，而后者则是通过数字电路进行自动限制。 所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区。将220V、50Hz的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流、滤波和稳压,输出一个直流电压。线性稳压源的优点是电源稳定度及负载稳定度较高；输出纹波电压小；瞬态响应速度快；线路结构简洁,便于修理；没有开关干扰。缺点是功耗大、效率低,体积大、质量重、不能微小型化；必需有较大容量的滤波电容 开关稳压电源的调整管工作在开关状态,主要优越性是交换效率可高达7095。开关稳压电源的优越性还体现在功耗小、效率高。晶体管在激励信号的激励下,交替的工作在导通-截止的开关状态,转换速度很快,频率一般为50kHz左右。开关晶体管的功耗很小,电源的效率可以大幅度的提高,达到80以上。体积小、重量轻。开关稳压电源里没有采纳笨重的工频变压器。调整管上的耗散功率大幅度降低以后,省去了较大的散热片。稳压范围宽。开关电源的输出电压是由激励信号的占空比来调整的,输入信号电压的变更可以通过调频或调宽来限制,在工频电网电压变更较大时,它仍能保证有效的稳定输出电压。 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。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、限制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术供应了广袤的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍运用，一般电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在运用时会造成许多不良后果，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。只有满意产品标准，才能够进入市场。随着经济全球化的发展，满意国际标准的产品才能获得进出的通行证。数控电源是从80年头才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论起先建立。这些理