数字电源控制器的设计

基于TMS320F28044数字电源设计

什么是数字电源?TI从功能上对数字电源进行了定义：数字电源就是数字化控制的电源产品，它能提供管理和监控功能，并延伸到对整个回路的控制针对不同领域的应用，TI推出了多款可以实现数字电源产品的DSP处理器，如TMS320F280x系列、TMS320F2801x系列，还有可输出16通道高精度PWM的DSP处理器TMS320F28044在要求DC通道较多的系统，用28044设计数字电源就显得非常的容易，一颗DSP最多可控制16通道的DC，输出电压任意可编程，极大地增强了电源系的灵活性，同时电源系统将变得非常智能和可控本文主要探讨如何基于TMS320F28044设计多通道的DC/DC电源 系统框架 图1展示了基于C2000DSP设计的多通道DC/DC数字电源系统框架，DC/DC的拓扑结构一般为典型的B UCK电路或者同步BUCK电路，输出电压经电阻网络采样后直接送到DSP的ADC端口，DSP内部对该值采样，然后和系统的给定值做比较，比较后的误差值经过PID调解器得到每个通道的占空比，这样每路BUCK电路都形成一个闭环系统同时一些外设接口如RS232、I2C，DSP通过这些接口可以与上位机实现数据交换，或者通过I2C接口来遵循PMBUS协议，组成智能数字电源系统 高精度PWM 图1 基于C2000数字DC/DC系统框架 TMS320F28044提供高达16路的高精度PWM波理论上，PWM波在系统主频100MHz下最高可以得到10ns的分辨率，但是作为DC/DC变换器，如果要得到精度高、纹波小的直流输出电压，那么就需要更高的开关频率和更高的PWM分辨率TMS320F28044内部提供一个微边沿控制器，可以输出最小150ps的P WM设系统的主频为100MHz，PWM波的频率为200kHz，占空比需要输出50.1%，如果仅仅使用普通的PWM波输出，那么周期值设为5000，COMPA的值设为250，最高为2500个ns 占空比就为50%，设为251，占空比就为50.2%那么如何才能最大限度的得到接近于50.1%的占空比呢，这就需要用到高精度PWM波，COMPA的值设为250，接下来需要再产生5ns的高电平，CMPAHR设为32，32×150=4.8ns，占空比为50.096%，CMPAHR设为33，33×150=4.95ns，占空比就为50.099%，CMPAHR设为34，34×150= 5.1ns，占空比为50.102%，由此可见当CMPAHR设为33时，占空比的误差仅为0.001%，如果不使用高精度的PWM波，误差就为0.1%可见通过使用高精度的PWM波，可以把误差缩小两个数量级如果使用它来控制数字电源的话，可以大大提高数字电源的控制精度 BUCK环路拓扑

华为-电源系统设计与计算

电源设备配置和容量计算 主要介绍了固网接入层局点供电系统的组成，蓄电池、交流配电屏、整流器、逆变器的配置和容量计算，并介绍了交直流电缆线径的计算方法，为局点电力配置提供计算的依据。 供电系统示意图 通信机房供电系统如下所示： 接入层局点供电系统相对比较简单，如下所示： 蓄电池的配置和容量计算 一般蓄电池容量的确定的主要依据是：

市电供电类别； 蓄电池的运行方式； 忙时全局平均放电电流。 ■电池的工作方式 按蓄电池组的运行制式划分，分为充放电、半浮充、全浮充。 充放电工作方式：两组蓄电池交替对通信设备放电供电，当其中一组投入放电供电时，另一组由整流器充电备用。 半浮充工作方式：用一组或两组蓄电池与整流器并联对通信设备浮充供电，部分时间由蓄电池组单独放电供电。在蓄电池与整流器并联浮充工作时，整流器除提供通信设备用电外，还要对蓄电池由于放电供电或自放电引起的容量损失予以补充，后者单独进行充电备用。 全浮充工作方式：在市电供电时，蓄电池与整流器并联浮充对通信设备供电；在市电停电或必须时，由蓄电池组放电供电。蓄电池放电供电或自放电引起的容量损失，在浮充时全部补足。 ■市电供电类别 市电供电类别分为四类，对于不同的供电类别，蓄电池的运行方式和容量的选择是不同的。例如，一类市电供电的单位，可采用全浮充方式供电，其蓄电池容量可按1小时放电率来选择；二类市电供电的单位，可采用全浮充或半浮充方式供电，其蓄电池容量可按3小时放电率来选择；三类市电供电的单位，可采用充放电方式供电，其蓄电池容量可按8～10小时放电率来选择。放电率与电池容量的关系可见下表。 市电类别与蓄电池放电时间要求表

数字式可调稳压电源

数字式可调稳压电源 【摘要】电源的数字化控制是人们追求的目标之一，人们对它的要求也越来越高，数控直流稳压电源能给人带来很大的方便，为我们工作、科研，生活、提供更好的，更方便的服务。通过此系统的设计，让开发者更深刻的掌握单片机基本原理，并熟悉一些外围电路的扩展，以及进一步的了解C语言的硬件编程能力。 【关键词】单片机；直流稳压；数模转换 一、数字式可调稳压电源原理介绍 1.方案分析与选择 方案一：数控部分用单片机带动数模转换芯片提供线性稳压电压的参考电压。 优点：对于单片机，系统工作在开环状态，对数模转换的精度要求较高，设计成本低。 缺点：功耗较大，LED数码管输出显示不是系统的精确输出电压，须对它进行软件补偿。 方案二：数控部分用A VR单片机的PWM组成开关电源，再利用A VR的AD转换对输出电压进行实时转换，利用软件进行电压调整以达到稳压。 优点：硬件简单，稳压的大部分工作由软件完成，对单片机的运行速度要求很高，利用手头的ATmaga16L单片机最高8MHz工作频率很难达到速度要求。对软件要求较高，功耗小。 缺点：输出纹波电压较大，对软件的要求很高。 方案二简单的电路结构起初对设计者很吸引，但是后来了解到A VR单片机的PWM的精度用于开关电源比较勉强，而且开关电源有个通病：纹波电压大，考虑到设计目标对电源的功耗要求不是很严，同时为了保证纹波足够小也鉴于自身对于51单片机和线性电源较为熟练，故选择方案一。 2.总体设计原理 本设计采用AT89S52单片机作为整机的控制单元，利用4×4键盘输入数字量，通过控制单元输出数字信号，再经过D/A转换器（DA0832）输出模拟量，最后经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着输出功率管的基极电压的变化，间接地改变输出电压的大小。

直流稳压电源(0-12v连续可调

前言 电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的技术，服务于各行各业。数字式稳压电源与传统稳压电源电路相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点。目前，数字式直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛应用于我们生活、工作、科研、各个领域。 本文将介绍一种数字式直流稳压电源，要求输出电压量程±12V，0V～+12V 连续可调；输出电压可数字显示，显示精度优于±0.1%；输出电流400mA。其中，发挥部分为：电压调节方式为：以0.1V为步进加或减；通过按键对可调电压输出一路进行预置数，0V～12V的任意一整数电压值可作为预置数。 作为第一次课程设计，整个资料搜集与工作过程有待提高。第一步用一天时间重点温习模电课本中稳压电源部分，对直流稳压电压的原理，结构框图，变压、整流滤波、稳压三大部分有了初步了解。第二步结合任务书的基本要求，用两天时间查找搜集相关书籍与网络资料，在茫茫书海中找到核心资料，先确定总体方案为数控方式，再模块方案选择与论证，确立变压、单相桥式整流电容滤波、两路稳压输出、数控与数显的设计结构。画出整个电路草图。第三步，学习multisim 软件的电路原理图画法与电路仿真。在该软件的学习与使用的过程中遇到一些大大小小的问题。比如安装程序，熟悉各种工具的使用，元器件的查找，仿真起初难以出结果等等。原理图和仿真完成后，第三步则撰写报告。整个课程设计过程，不仅使我们更扎实的学习电子技术课程、学会仿真软件multisin；而且将理论知识与实践相结合，一定程度的锻炼了我们的动手和电子设计能力，资料搜集能力，也达到了一种将知识活学活用的目的。

目录 1设计要求 (4) 2整体设计方案 (5) 2.1设计思路 (5) 2.2总体方案论证与选择 (5) 3单元方案的选择与论证................................ 错误！未定义书签。 3.1整流电路模块.................................. 错误！未定义书签。 3.2滤波电路模块 (10) 4系统的硬件设计与实现................................ 错误！未定义书签。 4.1连续可调直流稳压电路.......................... 错误！未定义书签。 4.2A/D转化电路 ................................... 错误！未定义书签。 4.3数字显示电路.................................. 错误！未定义书签。 5 multisim的仿真与调试 (21) 6总结 (26) 7鸣谢 (26) 8元器件明细表及参考文献.............................. 错误！未定义书签。9收获体会 (27)

数字电源设计与技术实现

数字电源设计与技术实现 一、什么是数字电源,跟模拟电源最本质的区别? 所谓数字化电源的本质在于电源对输出电流/电压的PWM调节是由数字芯片按照一定的数字控制方式和算法产生,这是数字电源的最本质特征. 那些扩充了8位、16位单片机来提供数字输入输出操作界面、远程通讯接口但是电源的PWM调节还是依赖模拟电源调制芯片的电源,只能说它们长了个数字电源的脸,但是没有数字电源的“芯”。 二、数字电源实现的技术瓶颈问题有哪些? 目前数字电源依然存在高速/高精度的ADC技术问题(数字电源反馈输入);高速/高精度的电源PID调节或者其他算法的PWM调节;高速/高精度的PWM 输出问题(数字电源DAC输出)。 很多的32位DSP/ARM片内的高速10位、12位ADC,作为高速ADC采集可用于高频开关电源,但是其信号输入范围一般是0~3.0/3.3V,工业现场通常的模拟输入范围正负10V却没有任何一款DSP或者ARM片内ADC 能解决,只能在外端加入信号调理电路.ADI等少数几家著名的模拟器件厂商的产品目录中虽然有完全符合高速、高精度(16bit~18bit)、输入信号范围正负5V到正负10V的ADC产品,但是在中国大陆却极少见到成功的产品应用纪录,这其中的问题恐怕只有正在调试这些器件的工程师们心里面清楚。 高精度的电源PID调节或者其他算法的PWM调节在目前流行的32位DSP或者ARM处理器看来并不是个问题,但是如果要加上高速两个字,很多电子工程师恐怕就要皱眉头了。以TI运动控制领域的当家花旦TMS320F2812为例,如果电源设备的开关频率达到300KHz,在150MHz的系统频率下,留给软件工程师的任务是在500个DSP指令周期内完成ADC输入数据处理、电源PID函数调节等实时性要求最为苛刻的任务。电子元件技术网CEO刘杰认为：如果要想避开电力电子器件在周期开通/关断时造成的谐波,ADC在器件开通的中间时刻采样,那么计数器采用UP-DOWN方式计数在计数周期值处同步触发ADC采样,这个时候软件工程师的可利用DSP指令周期就只剩下可怜的250个了,电源PWM调节任务相当艰巨! 如果说ADC问题可以外扩高速、高精度器件解决,电源PWM调节可以选用更高速度的DSP/ARM/FPGA来完成,那么最后一个高速/高精度的PWM输出问题,也就是高速数字PWM的分辨率问题,就只能靠提供DSP/ARM/FPGA的国际大厂商解决了。其实数字PWM的分辨率在开关电源的中低频范围内不成问题(这也是TI的C28X DSP能在电机驱动、变频器等领域大行其道的一个重要原因);但是到了高频开关电源,或者高精度电源领域,这个问题马上就变得很突出了。为什么高频、高精度数字开关电源国内依然是一片空白,大家用数字PWM分辨率的计算公式算一算会很清楚。 三、数字化到底有什么好处?为什么要搞数字化?有什么地方是模拟方法做不到的吗? 很多人说,我对电源的要求很低,不需要它有那么高的指标和特性——这种要求不高的应用目前还是数字电源的禁区。 那么数字电源总不能为数字化而数字化,它存在的需求市场就是模拟电源难以实现的一些区域,比方说采用SVPWM算法的大功率高压变频器。空间矢量算法自从提出到现在已经有十几年了, 它相对于SPWM算法(可以用模拟方案实现,国内很多公司也有用DSP实现)的优势国内的文献和技术报告也很多,这就是数字技术存在的地方。而国内在这方面成熟的产品基本没有,市场一直被西门子、ABB这样的国外大公司垄断着。

开关电源的系统设计深度解读

开关电源的系统设计深度解读 开关电源的系统设计深度解读 时间：2013-03-05 214次阅读【网友评论0条我要评论】收藏 首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧，先说说印制板的设计。开关电源工作在高频率，高脉冲状态，属于模拟电路中的一个比较特殊种类。布板时须遵循高频电路布线原则。 1、布局：脉冲电压连线尽可能短，其中输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管连接线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端，输入线应避免与其他电路平行，应避开。 Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。共摸电感应与变压器保持一定距离，以避免磁偶合。如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽，以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。 输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。发热器件要和电解电容保持一定距离，以延长整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件允许可将其放置在进风口。 控制部分要注意：高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路，在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路，特别是电流控制型电路，处理不好易出现一些想不到的意外，其中有一些技巧，现以3843电路举例见图（1）图一效果要好于图二，图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺，由于干扰限流点比设计值偏低，图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路，开关管驱动电阻要靠近开关管，可提高开关管工作可靠性，这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。

数字PID控制器设计

数字PID控制器设计 实验报告 学院电子信息学院 专业电气工程及其自动化学号 姓名 指导教师杨奕飞

数字PID控制器设计报告 一．设计目的 采用增量算法实现该PID控制器。 二．设计要求 掌握PID设计方法及MATLAB设计仿真。 三．设计任务 设单位反馈系统的开环传递函数为： 设计数字PID控制器，使系统的稳态误差不大于，超调量不大于20%，调节时间不大于。采用增量算法实现该PID控制器。 四．设计原理 数字PID原理结构图 PID控制器的数学描述为：

式中，Kp为比例系数；T1为积分时间常数；T D为微分时间常数。 设u(k)为第K次采样时刻控制器的输出值，可得离散的PID表达式为:? 使用模拟控制器离散化的方法,将理想模拟PID控制器D(s)转化为响应的理想数字PID控制器D(z).采用后向差分法,得到数字控制器的脉冲传递函数。

2.增量式PID控制算法 u(k)=u(k-1)+Δu(k) 增量式PID控制系统框图 五．Matlab仿真选择数字PID参数 利用扩充临界比例带法选择数字PID参数，扩充临界比例带法是以模拟PID调节器中使用的临界比例带法为基础的一种数字PID参数

的整定方法。其整定步骤如下 1)选择合适的采样周期T：，因为Tmin<1/10 T,选择采样周期为； 2)在纯比例的作用下,给定输入阶跃变化时,逐渐加大比例作用 Kp(即减小比例带δ),直至系统出现等幅震荡,记录比例增益 Kr,及振荡周期Tr 。Kr成为临界振荡比例增益(对应的临界比 例带δ),Tr成为临界振荡周期。 在Matlab中输入如下程序? G=tf(1,[1/150,36/150,185/150,1]); p=[35:2:45]; for i=1:length(p) Gc=feedback(p(i)*G,1); step(Gc),hold on end; axis([0,3,0,]) 得到如下所示图形： 改变其中的参数P=[35:2:45]为p=[40:1:45]得到下图曲线，得Kr约为43，Tr

开关电源系统设计方案毕业论文

开关电源系统设计方案毕业论文 目录 摘要.......................................... 错误!未定义书签。Abstract.......................................... 错误!未定义书签。 1 绪言 1.1课题背景 (2) 1.2选题的国外研究现状及水平、研究目标及意义 (2) 1.3 本课题主要的研究容 (3) 2 系统设计方案与论证 2.1课题研究的基本要求 (4) 2.2方案论证 (4) 2.2.1 DC/DC电路模块方案 (4) 2.2.2 MOSEFT驱动电路方案 (7) 2.2.3 单片机选择方案 (7) 2.2.4检测采样方案 (8) 2.2.5系统框图 (8) 3 硬件电路设计 3.1变压整流滤波电路 (9) 3.2辅助电源的设计 (11) 3.3 Buck电路参数选择原理和计算 (12) 3.3.1参数选择原理 (12) 3.3.2 电感值的计算 (15) 3.3.3 滤波电容的计算 (15) 3.3.4开关管的选择和开关管保护电路设计 (16) 3.4驱动电路的设计 (18)

3.5采样电路设计 (19) 3.6保护电路的设计 (20) 4 软件部分设计 4.1 AVR128简介 (21) 4.2 PWM波的产生 (22) 4.3 AD采样 (26) 5系统调试及结果分析 6 总结与展望 6.1 总结 (30) 6.2 展望 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32) 附录 (34)

1 绪言 开关电源具有效率高、体积小、重量轻等特点，应用越来越广泛，从70年代开始，并用轻量高频变压器替代笨重的工频变压器。高效的开关电源飞速发展，逐步替代传统的的线性电源，开关电源不需要较大的散热器，开关电源自20世纪90年代问世以来，便显示出强大的生命力，并以其优良特性倍受人们的青睐。近年来，开关电源在通信、工业自动化、航空、仪表仪器等领域的应用越来越广泛。随着电源技术的飞速发展，开关稳压电源正朝着小型化、高频化、模块化的方向发展，高效率的开关电源已经得到越来越广泛的应用。随着高频开关电源技术和应用电子技术的高速发展，直流高频开关电源依靠它的高精度、低纹波及高效率等优越性能，正在逐步取代传统的线性电源。同时，高频开关电源系统的高速响应性能、输出短路电流限制及稳压和稳流等优点也使其负载的使用寿命大大增加。评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过流、短路等保护电路。同时，在同一开关电源电路中，设计多种保护电路的相互关联和应注意的问题也要引起足够的重视[15]。 许多功率电子节电设备，往往会变成对电网的污染源：向电网注入严重的高次谐波电流，使总功率因数下降，使电网电压耦合出许多毛刺尖峰，甚至出现畸变。大量的谐波分量倒流入电网，造成对电网的谐波“污染”，一方面电流流过线路阻抗造成谐波电压降，反过来使电网电压也发生畸变;另一方面，会造成电路故障，使用设备损坏。因为它没有采用有源功率因数校正，功率因数较低，只达到 0.9，如果采用有效的功率因数校正，功率因数可以达到0.99以上。开关电源输入端产生功率因数下降问题，利用有源功率因数校正电路，成本只增加5%，成功解决了这个问题。20世纪末，各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生，有了多种校正功率因数的方法[1]。 目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100kHz、用MOSFET 管制成的500kHz 电源，虽已实用化，但其频率有待进一步提高。要提高开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。然而，开关速度提高后，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现，现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下，由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性，使器件性能对开关电源性

一种数字可调的升压型开关电源的设计与实现.

一种数字可调的升压型开关电源的设计 与实现 一种数字可调的升压型开关电源的设计与实现 类别：电源技术 1 引言近年来，数字化在电源领域得到广泛应用，许多电子设备要求电源具有多档级。因此，这里提出了一种利用数字控制、电压可调的开关电源设计方案，实现电压步进调整，并具有宽电压输入、稳压输出功能。 2 设计方案方案系统设计框图如图1所示，输入为220 V，50 Hz交流电压，经电压变换，整流滤波后得到18 V的直流电压，送入Boost电路，经滤波输出直流。CPLD与单片机组成的数字控制模块输出脉宽调制信号(PWM)，由按键控制改变PWM占空比，从而控制Boost电路的输出电压。该输出电压可在30~36 V范围 内步进调节，实现多路电压输出。最大输出电流高达2 A。输出电压经MAXl97 A/D采样，送至控制模块，通过PID算法计算调整下一次传送的控制信号，形 成反馈回路，实现宽电压输入，稳压输出的功能。 3 硬件电路设计3．1 硬件电路图系统硬件电路如图2所示。交流电压经变压器转换，其幅值按一定比例降低。降低的交流电压经扁桥式整流电路整流为18 V直流，经2 200μF电容滤波后进入主转换电路与Boost电路。 在Boost转换电路中，增加MOSFET和二极管缓冲吸收电路，减小过压或过流引起的损耗。由于电源功率较小，则采用RC吸收电路。当过流、过压产生时，电流通过电阻以热能的形式将能量散发出去，降低对MOSFET的影响，减小其损耗，延长使用寿命。根据多次试验，保护吸收电路的电阻应取kΩ级，电容取nF级。直流信号再经低通滤波器滤除纹波，驱动负载。3．2 主要功能电路原理硬件电路部分的主要电路是Boost电路，它由功率开关管VT、储能 电感L、续流二极管VD和滤波电容C组成。开关管按一定频率工作，转换周期为T，导通时间为Ton，截止时间为Toff，占空比D=Ton/T。其工作原理为：当VT导通时，电感L储能，VD反偏截止，负载由电容C提供电能；VT截止时，L 两端电压极性相反，VD正偏，同时为负载和滤波电容C提供能量。由储能电 感L导通和截止期间，电流变化量相等可得，输出电压U0和输入电压U1之间关系为： U0/Ui=1/(1一D) (1)3．3 器件选取根据理论计算，功率开关采用晶体管即可满足要求，故系统采用IRF540型MOS管，其VDS=100 V，IDS=17 A。采用MOS管专用驱动器件IR2110完成驱动功能。IR2110是一款高低电平驱动器件，其逻辑输入电压只需3．3 V，输出电压最大可达20 V，驱动电流最大可达到2 A。其延迟时间为10ns，上升沿和下降沿时间分别为120 ns和94 11s。由于IR2110可同时驱动双MOS管，因而系统只涉及一个MOS管，故只使用一路驱动即可。由于普通二极管的反向恢复时间过长，而肖特基整流管无电荷储存问题，可改善开关特性。其反向恢复时间缩短到10 11s以内。但其反向耐压值较低，一般不超过100 V。因此肖特基二极管适用于低压、大电流状态 下工作，并可利用其低压降提高低压、大电流整流(或续流)电路的效率。3．4

数字式可调直流稳压电源的设计与制作设计

数字式可调直流稳压电源的设计与制作设计

数字式可调稳压电源的设计与制作

摘要 单片机实现的数字可调稳压电源由于原理简单、稳定性好、精度高、成本低、易实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。通过对数字可调稳压电源系统的设计，详细介绍了AT89C52 单片机及键盘扫描原理、数码管动态显示原理、定时中断原理,从而了解单片机相关指令在各方面的应用，同时还介绍了数模转换芯片DAC0832的工作原理。系统由辅助电源、输入键盘电路、单片机控制电路、数模转换电路、输出稳压电路、显示电路等构成，能输出5V－15V电压，步进值为0.1V和1V。本文采用单片机和其他元件及外围电路，开发一个数字式可调直流稳压电源，能够设定输出电压值，电压输出和显示。 关键词：单片机；直流稳压；数字控制； D/A转换

Abstract Single chip implementation of digital adjustable regulated power supply because of its simple principle, good stability, high precision, low cost, easy to implement, and many other advantages by more and more widely attention. Through to the digital adjustable regulated power supply system design, detailed introduces the single-chip microcomputer AT89C52 and keyboard scanning principle, dynamic display of digital tube principle, timing interrupt principle, to understand SCM related instruction in all aspects of the application, at the same time also introduced DAC0832 d/a conversion chip works. System consists of auxiliary power supply, keyboard input circuit, single-chip microcomputer control circuit, d/a conversion circuit, output voltage regulation circuit, display circuit and so on, can output 5 V to 15 V voltage, the step value of 0.1 V and 1 V. Using microcontroller and other components and peripheral circuit, this paper developed a digital adjustable dc regulated power supply, can set the output voltage, output voltage and display. Keywords:Single chip microcomputer; Dc voltage; Digital control; D/A conversion

基于单片机的数字可调稳压电源

摘要 毕业设计论文 基于单片机的数字可调稳压电源的设计 系别： 专业（班级）： 作者（学号）： 指导教师： 完成日期： 蚌埠学院教务处制

基于单片机的数字可调稳压电源的设计 摘要：基于单片机的数字可调直流稳压电源由于原理简单、便于操作、稳定性好、精度高、成本低、易于实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。其性能比传统 的可调直流稳压电源好，非常适合一般教学和科研使用。 本文通过对一个基于单片机的数控直流稳压电源的设计，将单片机数字控制技 术、有机地融入直流稳压电源的设计中，设计出一款数字化通用直流稳压电源，详细介绍了AT89C52单片机应用中的键盘扫描原理、数码管动态显示原理、定 时器中断原理，从而了解单片机相关指令在各方面的应用，同时还介绍了数模 转换芯片DAC0832的工作原理。系统由模拟电源、控制电路、数模转换电路、 放大电路、显示电路等部分构成，输出0-12V电压范围，步进值为0.1V的直流 电源。 电源的数字化控制是人们追求的目标之一，人们对它的要求也越来越高，数控 直流稳压电源能给人们带来很大的方便，为我们工作、科研、生活提供更好、 更方便的服务。本题采用单片机和其他元件及外围电路，开发一个数字可调式 稳压电源，能够设定输出电压值、电压输出显示等功能。 关键词：单片机、直流、稳压、数模转换

Based on single-chip digital adjustable regulated power supply design Abstract: Microcontroller-based digital adjustable DC power supply as simple in principle, easy operation, good stability, high accuracy, low cost, easy to implement, and many other advantages of being more widely appreciated. Performance than the traditional adjustable DC power supply is good, very suitable for general teaching and research use. In this paper, a microcontroller-based digital controlled power supply design, the single chip digital control technology, organic integration into the DC power supply design, digital design of a universal DC power supply, details of the AT89C52 microcontroller applications The keyboard scanning principle, the digital dynamic display principle, the timer interrupt principle, to understand instruction in all aspects of SCM-related applications, but also introduces the DAC0832 digital-analog converter chip works. System consists of analog power supply, control circuits, digital to analog conversion circuit, amplifier circuit, display circuit and other parts, output 0-12V voltage range, step value of 0.1V DC power supply. Digital control of power is one of the goals people pursue, people demand more and more of it, NC DC power supply can give them great convenience for our work, scientific research and to provide better and more convenient service. The problem with single chip and other components and peripheral circuits, the development of a number of adjustable power supply, can set the output voltage, the voltage output display. Keyword s: microcontroller; DC; regulators; digital to analog conversion

数字PID控制器设计制作(附答案)

数字PID控制器设计 设计任务： 设单位反馈系统的开环传递函数为： 设计数字PID控制器，使系统的稳态误差不大于0.1，超调量不大于20%，调节时间不大于0.5s。采用增量算法实现该PID控制器。 具体要求： 1.采用Matlab完成控制系统的建立、分析和模拟仿真，给出仿真结果。 2.设计报告内容包含数字PID控制器的设计步骤、Matlab仿真的性能曲线、采样周期T的选择、数字控制器脉冲传递函数和差分方程形式。 3.设计工作小结和心得体会。 4.列出所查阅的参考资料。

数字PID控制器设计报告 一、设计目的 1 了解数字PID控制算法的实现； 2 掌握PID控制器参数对控制系统性能的影响； 3 能够运用MATLAB/Simulink 软件对控制系统进行正确建模并对模块进行正确的参数设置； 4 加深对理论知识的理解和掌握； 5 掌握计算机控制系统分析与设计方法。 二、设计要求 1采用增量算法实现该PID控制器。 2熟练掌握PID设计方法及MATLAB设计仿真。 三、设计任务 设单位反馈系统的开环传递函数为： 设计数字PID控制器，使系统的稳态误差不大于0.1，超调量不大于20%，调节时间不大于0.5s。采用增量算法实现该PID控制器。 四、设计原理 1.数字PID原理结构框图

2. 增量式PID 控制算法 ()()()()()01P I D i u k K e k K e i K e k e k ∞ ==++--????∑ =u(k-1)+Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] =u(k-1)+(Kp+Ki+Kd)e(k)-(Kp+2Kd)e(k-1)+Kde(k-2) 所以Δu(k)=u(k)-u(k-1) =Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] =(Kp+Ki+Kd)e(k)-(Kp+2Kd)e(k-1)+Kde(k-2) 整理： Δu(k)= Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2) A= Kp+Ki+Kd B=-(Kp+2Kd ) C=Kd 五、Matlab 仿真选择数字PID 参数 （扩充临界比例度法/扩充响应曲线法 具体整定步骤） 利用扩充临界比例带法选择数字PID 参数，扩充临界比例带法是 以模拟PID 调节器中使用的临界比例带法为基础的一种数字 PID 参数的整定方法。其整定步骤如下：；

带数字显示的稳压电源设计参考

带数字显示的稳压电源设计参考 用LM317可调集成稳压器制作的稳压电源，可以输出多挡不同的电压。假如这些多挡不同的输出电压值能用数字来指示该有多好呀！一般来说，在简单的电源电路上增加起辅助作用的复杂数字显示电路是很不划算的。然而，本文所述的带数字显示的电源不用复杂昂贵的译码电路、驱动电路和数码管，而选用普通发光二极管组成7段数字显示器，用22开关替代译码电路，输出电压选用最常用的3V和6V两挡，所以整个电源电路简单实用，制作容易，不妨一试。 电路工作原理 1.稳压电路 由于采用LM317可调稳压器，使稳压电源电路变得十分简单，见图1。LM317的输出电压范围为1.25～37V连续可调。LM317的②脚和③脚分别为输入和输出端。①脚为调整端。在①、③脚之间接上电阻R1后，可以得到1.25V的基准电压，并且该基准电压是不变的。R1取值一般为120～240。假如①脚接地，③脚输出电压便是1.25V。如果要得到高于1.25V 的输出电压，只要在①脚与地之间接上电阻R2（见图2）。改变R2的阻值便可改变③脚输出电压的大小。LM317的输出电压V o决定于R2与R1的比值，即V o=1.25（1＋R2/R1）。图1中选定的R2与R3的大小，是为了输出3V、6V电压大小而设计的。开关Sa打向左边时，R2接地，输出3V；Sa打向右边时，R2、R3串接后接地，输出6V。这里R2与R3串接的目的，是为了防止开关Sa触点接触不良时，输出电压增高及防止稳压器内部损坏。C1是滤波电容。C2为消振电容，起稳定电路的作用。若电源不是容性负载，C2就可以不接。 2.数显电路 一个数字可由7段笔划组成，见图3。如果用发光二极管替代这7段笔划，那就只需接通不同笔段中发光二极管的电源，便可以显示数字了。例如数字3，用了a、b、c、d、g五

鼎汉综合智能电源屏系统设计方案及说明

系统设计方案及说明 一、设计指导思想及意图 北京鼎汉技术有限公司（原北方华为）依托艾默生网络能源有限公司（原华为电气）在电力电子技术、智能监控技术上的强大技术优势，成功研制的PZ系列铁路信号智能电源系统于2001年6月通过铁道部部级鉴定，目前已在全路各大铁路局、城市轨道交通等领域得到广泛应用，累计销售1200余套，其中城市轨道交通项目累计销售190余套，产品的技术先进性、质量稳定性得到全路的普遍认可。在城市轨道交通项目中，相继为上海地铁五号线、一号线、二号线、八号线及七号线停产场项目；为广州地铁一、二、三、 四、五号线项目；北京地铁四、十号线；南京地铁一号线；深圳地铁项目等提供信号电 源供应，相继配合的信号主设备供应商包括：阿尔卡特、西门子、USS、阿尔斯通等。 本次投标的综合智能电源屏是具有智能监控、高可靠、高安全、高效率、少维修、操作方便的铁路信号电源设备，主要功能是向上海地铁6号线的正线、控制中心车辆段、及试车线的所有的信号系统设备（含信号机、电动转辙机、DCS轨旁设备、计轴设备、设备室内的区域控制器、DCS设备、继电器、联锁设备等）提供稳定可靠的交、直流电源。 二、系统遵循的主要技术指标及规范 我公司提供的综合智能电源屏系统遵循的主要技术指标及规范如下： ●GB 191 包装储运图示标志 ●GB 2423.1 电工电子产品基本环境基本试验规程试验A：低温试验方法 ●GB 2423.2 电工电子产品基本环境基本试验规程试验B：高温试验方法 ●GB 2423.4 电工电子产品基本环境基本试验规程试验Db：交变湿热试验方法 ●GB/T 16435.1 远动设备及系统接口 ●GB/T13729 运动终端通用技术条件 ●JJG01 电测量变送器 ●GB 2828 逐批检查技术抽样程序及抽样表 ●GB 2829 周期检查技术抽样程序及抽样表 ●TB 1424 通信信号产品的温升 ●TB 1433 铁路信号产品正常工作环境条件 ●TB 1447 信号产品的绝缘电阻

数字式可调直流稳压电源的设计

数字式可调稳压电源的设计与制作

摘要 单片机实现的数字可调稳压电源由于原理简单、稳定性好、精度高、成本低、易实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。通过对数字可调稳压电源系统的设计，详细介绍了AT89C52 单片机及键盘扫描原理、数码管动态显示原理、定时中断原理,从而了解单片机相关指令在各方面的应用，同时还介绍了数模转换芯片DAC0832的工作原理。系统由辅助电源、输入键盘电路、单片机控制电路、数模转换电路、输出稳压电路、显示电路等构成，能输出5V－15V电压，步进值为和1V。本文采用单片机和其他元件及外围电路，开发一个数字式可调直流稳压电源，能够设定输出电压值，电压输出和显示。 关键词：单片机；直流稳压；数字控制； D/A转换

Abstract Single chip implementation of digital adjustable regulated power supply because of its simple principle, good stability, high precision, low cost, easy to implement, and many other advantages by more and more widely attention. Through to the digital adjustable regulated power supply system design, detailed introduces the single-chip microcomputer AT89C52 and keyboard scanning principle, dynamic display of digital tube principle, timing interrupt principle, to understand SCM related instruction in all aspects of the application, at the same time also introduced DAC0832 d/a conversion chip works. System consists of auxiliary power supply, keyboard input circuit, single-chip microcomputer control circuit, d/a conversion circuit, output voltage regulation circuit, display circuit and so on, can output 5 V to 15 V voltage, the step value of V and 1 V. Using microcontroller and other components and peripheral circuit, this paper developed a digital adjustable dc regulated power supply, can set the output voltage, output voltage and display. Keywords:Single chip microcomputer; Dc voltage; Digital control; D/A conversion

基于STM32的数字电源设计

摘要 本次毕业设计主要是基于STM32单片机设计一个具有四路输出电压的电源，并通过LCD显示模块显示它的电压值。它的四路直流电压的输出分别为0~30V、5V、12V、3.3V。本次设计主要介绍了电源电路、采样电路、过压保护电路以及显示电路的硬件设计以及程序设计。本次设计采用的STM32单片机内部的功能十分丰富，有强大的ARM芯片，并且自带A/D转换模块，与传统的51单片机相比，它具有运行速度快，功率消耗低的特点。而直流电压的采样电路主要是通过两个电阻串联分压实现。直流电压的获得是通过把变压器进行降压，然后通过整流桥整流接着在滤波电路和稳压器的作用下获得。最后把获得的直流电压转为信号传入单片机中，再通过LCD屏幕显示，最终的仿真结果通过proteus仿真软件进行仿真处理得到最后的仿真结果。 关键词：STM32，过压保护，直流电源，LCD显示器

Abstract This graduation project is mainly based on STM32 microcontroller to design a power supply with four output voltage and display its voltage value through LCD display module. The output of the four DC voltage is 0~30V, 5V, 12V and 3.3V respectively. This design mainly introduces the power supply circuit, sampling circuit, overvoltage protection circuit, and the hardware design and program design of display circuit. This design uses the STM32 microcontroller inside the function is very rich, has the powerful ARM chip, and owns the A/D conversion module, compared with the traditional 51 single chip microcomputer, it has the fast running speed, the power consumption is low. The DC voltage sampling circuit is mainly realized by two series voltage divider. The DC voltage is obtained by depressurization of the transformer and then by rectifier bridge and then under the action of the filter circuit and the regulator. Finally, the obtained DC voltage is transferred into a signal to the single chip microcomputer and then displayed on the LCD screen. The final simulation results are simulated through the simulation software of Proteus to get the final simulation results. Key words: STM32, overvoltage protection, DC power supply, LCD display