课程设计（论文）-数控直流稳压电源.doc

0引 言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-5～12V 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-5～12V 可调，输出最大电流为 1A，输出最大功率为 12W最后在完成基本指标的基础上，本文还增加了防浪涌电流的附属功能，使电路更加满足小型电子设备的用电需要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课程设计1目录1 绪论 ...............................................................................................................................................................32 方案的论证与比较 .......................................................................................................................................42.1 几种数控直流稳压电源设计方案比较 .................................................................................................42.1.1 几种设计方案电路原理 .................................................................................................................42.1.2 方案的比较与论证 ........................................................................................................................63 本设计方案思路 ...........................................................................................................................................83.1 稳压源的技术指标与要求 .....................................................................................................................83.2 总体设计框图 ........................................................................................................................................94 单元电路设计 .............................................................................................................................................104.1 稳压电源部分 ......................................................................................................................................104.2 显示部分 ..............................................................................................................................................104.3 模数转换部分 ......................................................................................................................................114.4 数字控制部分 .....................................................................................................................................125 系统软件设计 .............................................................................................................................................136 制作与调试 .................................................................................................................................................146.1 硬件电路的布线与焊接 ......................................................................................................................156.2 调试 ...................................................................................................................................................157 分析与心得 .................................................................................................................................................16参考文献 .........................................................................................................................................................17致 谢 ...............................................................................................................................................................18附录 .................................................................................................................................................................19相关程序： .................................................................................................................................................20课程设计21 绪论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电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障 60%来自源，因此，电源越来越受到人们的重视电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向20 世纪 50 年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭开发了开关电源在近半个世纪的发展过程中，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐步取代传统技术制造的连续工作电源，并广泛应用于电子整机与设备中20 世纪 80 年代，计算机全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代20 世纪 90 年代，开关电源在电子、电器设备、家用领域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速发展期到 21 世纪小型电子设备的发展更加迅速和更加普及，但是现在很多的小型电子设备都是依靠电池来供电的，所以开发一种新型的开关电源应用于小型电子设备中就显得非常重要了！开关稳压电源（以下简称开关电源）取代晶体管线性稳压电源（以下简称线性电源）已有 30 多年历史，最早出现的是串联型开关电源，其主电路拓扑与线性电源相仿，但功率晶体管了作于开关状态后，脉宽调制（PWM）控制技术有了发展，用以控制开关变换器，得到 PWM 开关电源，它的特点是用 20kHz 脉冲频率或脉冲宽度调制—PWM 开关电源效率可达 65～70％，而线性电源的效率只有 30～40％。

在发生世界性能源危机的年代，引起了人们的广泛关往线性电源工作于工频，因此用工作频率为 20kHZ 的 PWM开关电源替代，可大幅度节约能源，在电源技术发展史上誉为 20kHZ 革命 随着 ULSI 芯片尺寸不断减小，电源的尺寸与微处理器相比要大得多；航天，潜艇，军用开关电源以及用电池的便携式电子设备（如手提计算机，移动等）更需要小型化，轻量化的电源因此对开关电源提出了小型轻量要求，包括磁性元件和电容的体积重量要小。