简易数控直流电源课程设计

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(整理)简易数控直流稳压电源设计

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1 引言随着对系统更高效率和更低功耗的需求,电信与通信设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。

整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制,从而使直流电源智能化,具有遥测、遥信、遥控的三遥功能,基本实现了直流电源的无人值守设计的直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/A 转换电路、直流稳压电路等几部分,直流稳压电源是最常用的仪器设备。

2 简易数控直流稳压电源设计2.1 设计任务和要求设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。

基本要求如下:1.输出直流电压调节范围3~15V,纹波小于10mV2.输出电流为止500m A.3.稳压系数小于0.2。

4.直流电源内阻小于0.5Ω。

5.输出直流电压能步进调节,步进值为1V。

6.由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。

2.2 设计方案根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。

主要包括三大部分:数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。

数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A变换器,经D/A变换器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。

图1简易数控直流稳压电源框图2.3 电路设计2.3.1 整流、滤波电路设计首先确定整流电路结构为桥式电路;滤波选用电容滤波。

电路如图2所示。

图2 整流滤波电路电路的输出电压U I 应满足下式:U ≥U omax +(U I -U O )min+△U I式中,U omax 为稳压电源输出最大值;(U I -U O )min 为集成稳压器输入输出最小电压差;U RIP 为滤波器输出电压的纹波电压值(一般取U O 、(U I -U O )min 之和的确良10%);△U I 为电网波动引起的输入电压的变化(一般取U O 、(U I -U O )min 、U RIP 之和的10%)。

基于单片机控制的简易数控直流电源设计

基于单片机控制的简易数控直流电源设计

摘要本实验设计了一个以单片机89C51为基本控制核心的简易数控直流电源。

该设计包括直流电源输入及输出两部分,可完成0~15V之间各不同幅值的电压的输出,能够预置数,能够自动扫描输出电压并直接显示到LED数码显示管上,并可扩展输出三角波等波型。

其中电压输出部分,既可手动的每按”+””-”键一下进行每0.1V大小的上下调整,也可长按”+””-”键使其自动的递增或者递减,直到需要的数值。

预置数时用切换键切换预置个位或小数位,按”+””-”键进行微调。

单片机编程部分是基于W A VE6000软件上设计,并在实物上进行仿真。

.该系统具有抗干扰性能好,可靠性高,及最终输出电压值与真实显示值精确度较高等优点。

关键词: 89C51;直流电压输出;直流电压输入目录绪论 (1)一、设计任务要求和方案选择 (3)(一)设计任务 (3)(二)设计方案一 (3)(三)设计方案二 (4)(四)方案的优缺点及选择 (5)二、硬件部分设计 (5)(一)单片机部分 (5)(二)数模转换部分 (9)(三)放大器部分 (11)(四)电源输入部分 (12)(五)稳压器部分 (13)(六)按键部分 (14)(七)数码显示输出部分 (15)三、系统软件部分设计 (16)(一)主程序流程图 (16)(二)预置数流程图 (17)四、系统调试测验 (20)(一)系统调试 (20)(二)系统测试 (21)(三)系统误差分析 (20)(四)误差调整 (21)总结..................................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献 . (23)致谢 (24)附录 (25)绪论随着电力电子技术的高速发展,电子电力设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。

实习简易数控直流电源设计报告

实习简易数控直流电源设计报告

2信息科学与技术学院电子综合设计报告项目名称:简易数控直流电源指导老师:组号: 3成员:简易数控直流电源摘要本课程设计主要使用集成555定时器、CPLD器件EPM570、运算放大器LM324、稳压管等器件,运用数模混合电路及可编程器件制作输出电压范围为0~9.9V、步进0.1V的两位数码管显示的可控数字直流电源。

本设计包括以下四部分:1 时钟部分:以555为核心组成,为CPLD部分的可逆计数器提供时钟脉冲。

2 电源部分:为设计中各个芯片等电路中各个部分提供电源。

3 CPLD部分:包括核心控制部分、BCD转二进制和BCD转7段译码显示三部分,分别实现“+”、“-”、“置数”控制,0~99的二进制输出,译码显示功能(针对共阴极数码管)。

4 D/A转换及扩流部分:将数字信号转换为模拟信号,然后经过扩流电路实现所需要的电压及电流的输出(输出电压范围0~9.9V,步进0.1V,电流500mA)。

一、方案设计1.设计要求(1)基本要求1)输出电流:500mA。

2)输出:0~9.9V,步进0.1V,纹波电压<10mV。

3)数字显示电压值。

4)由“+”、“-”键控制输出电压增减。

5)自制直流文稳压电源。

(2)提高部分1)输出电流1A。

2)纹波电压<10mA。

4)可预置电压值。

5)显示值和输出可快速连续增减。

3)禁止0.0→9.9和9.9→0.0跳变。

2. 设计思路根据设计要求及方案图所显示的结构及功能,此次设计我们主要使用555定时器、CPLD器件EPM570、运算放大器、简易变压器、稳压器等器件,运用数模混合电路制作输出电压范围为0~9.9V、步进0.1V的两位数码管显示的可控数字直流电源。

下图所示为本设计总体方案的结构框图:BCD---7段译码器二进制--BCD转换供电数码管时钟本次设计中我们将总体方案分以下几个部分分别实现:1 电源部分电源部分的主要功能是为设计中运放、EPM570,DAC0832、555以及电路中某些部分提供电源。

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计数控直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源装置,常用于电子设备的测试、实验和制造过程中。

下面是一个简易的数控直流稳压电源设计。

1.设计需求和规格在开始设计之前,我们需要明确电源的输出电压和电流需求。

假设设计目标为输出电压范围为0-30V,最大输出电流为5A。

2.选择电源变压器根据设计需求,我们需要选择一个合适的电源变压器。

变压器的选择应该满足以下条件:-输入电压范围为市电的电压范围;-输出电压是设计需求的两倍,即60V;-输出功率需大于最大输出功率,即300W。

3.整流电路设计使用桥式整流电路将交流输入电压转换为直流电压。

桥式整流电路由4个二极管组成,将交流输入电压的负半周和正半周均转换为正向电流。

4.滤波电路设计滤波电路用于减小输出电压中的纹波,并提供稳定的直流输出电压。

常见的滤波电路是使用电容滤波器。

根据设计需求,选择适当的电容来达到所需的输出纹波和稳定性。

5.稳压电路设计稳压电路用于控制输出电压在设定范围内稳定。

可以使用集成稳压器芯片,例如LM317,它可以根据外部电阻器和电容器的值来控制输出电压。

6.控制电路设计为了实现数控功能,可以使用微控制器或模拟电路来控制输出电压和电流。

通过合理设置电容、电阻和电位器等元器件,可以设计出合适的控制电路。

7.保护电路设计为了确保电源和负载的安全,应设计适当的保护电路。

常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。

可以使用电流检测器、过压保护器和温度传感器等元器件来实现这些保护功能。

8.PCB设计和制造根据上述电路设计,进行PCB布局和布线。

设计合适的PCB尺寸和布局,以容纳所有元器件,并确保电路的稳定性和可靠性。

完成设计后,可以选择将PCB文件发送给制造商进行制造。

9.组装和测试将制造好的PCB组装在电源箱中,接好输入电源线和输出连接线。

在保证安全的情况下,通电测试电源的稳定性、输出的准确性和保护电路的可靠性。

10.调试和优化根据实际测试结果,不断调试和优化电源的性能。

简易数控直流电源设计共16页文档

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二、数控直流电源的设计
设计内容:
数控直流电源的原理框图 直流稳压电源的设计 可逆计数器的工作原理及实现 LM317调节电压的产生 输出电压值的数码管显示
1、数控直流电源原理框图
“+”“—” 键
可逆 计数器
数显电路
D/A 转换输出 调整稳压电源来自2. 直流稳压电源的设计
固定输出的直流稳压电源的构成。
简易数控直流电源设计
聪明出于勤奋,天才在于积累
简易数控直流电源的设计
主讲:
一、设计任务
1. 设计一个有一定输出电压范围和功能的数控电源; 2. 输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波电压不
大于10mV; 3. 输出电流:500mA; 4. 输出电压值由数码管显示; 5. 由“+”、“-”两键分别控制输出电压增减; 6. 工作电源为220V。
可逆计数器的实现
输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V。所以可逆计数 器的计数范围从0~99。
因为74LS192是0~9十进制计数器,所以需要两片 74LS192构成0~99十进制计数器。
4、LM317调节电压的产生
0~99个位 计数器
0~99十位 计数器
个位D/A转 换,权值为 0.1v,产生 0~0.9v电压
十位D/A转 换,权值为 1v,产生 0~9v电压
0~9.9v
加法器
减法器
LM317 -1.25v~8.65v
1.25v
LM317公共端的调节电压可以通过数/模(D/A)转换,将 数字量转换为模拟调节电压。
DAC0832是8位的D/A转换芯片。能够与多数通用的微处 理器相接口,工作电源5~15V。
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬

课程设计--数控直流稳压电源设计

课程设计--数控直流稳压电源设计

目录1课程设计任务 (2)1.1设计要求 (2)1.2发挥部分: (2)2本设计方案思路 (2)2.1稳压源的技术指标与要求: (3)2.2总体方框图 (3)2.3电路原理图 (4)2.4电路特点 (4)2.4.1 “+”, “-”键控制的可逆计数器的设计 (5)2.4.2操作方式: (6)2.4.3数字显示电路的设计: (6)CD4511 (8)3制作与调试 (9)3.1 硬件电路的布线与焊接元器件的焊接: (9)3.2 电路组装和调试 (9)3.3计数及显示部分的调试 (10)4.改进措施 (10)心得体会 (10)参考文献 (11)1课程设计任务设计并制作一个输出电压步进可调的直流稳压电源。

电源有“电压增”(UP)和“电压减”(DOWN)两个键,按UP时输出电压步进增加,按DOWN时输出电压步进减小。

1.1设计要求具体要求如下:(1)输出电压范围为5~12V,步进为1V;(2)输出电压的误差≤±0.1V;(3)最大输出电流≥1A。

发挥部分:显示设定电压值;说明:(1)分别测试输出电压为5V、6V、7V、…11V和12V的电压值;(2)最大输出电流通过设计方案预以保证。

主要参考元器件:74HC191/193,74HC138,LM317,CD4511,S8050/8550,DAC0832,NE5532/TL082,TIP41或2N3055/3DD15。

1.2发挥部分:输出电压可在0~9.9V范围可以任意预置。

2本设计方案思路根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。

主要包括三大部分:数字控制部分、模拟/数字转换部分(D/A变换器)及可调稳压电源。

数字控制部分用+、- 开关按键控制一可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A变换器,经D/A器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。

2.1稳压源的技术指标与要求:设计指导:随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数控制直流稳压电源就是一个很好的典型例子,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研,生活、提供更好的,更方便的设施就需要从数字电子技术入手,一切向数字化,智能化方向发展.本文所介绍的数控直流稳压电源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,其输出电压大小采用数字显示,主要用于要求电源精度比较高的设备,或科研实验电源使用,并且此设计,没有用到单片机,只用到了数字技术中的可逆计数器,D/A 转换器,译码显示等电路,具有控制精度高,制作比较容易等优点。

简易数控电源课程设计

简易数控电源课程设计

简易数控电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数控电源的基本概念,掌握其工作原理和电路组成;2. 学生能掌握简易数控电源的安装、调试及故障排除方法;3. 学生了解数控电源在工业生产中的应用,理解其重要性。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立完成简易数控电源的组装与调试;2. 学生能分析并解决简易数控电源使用过程中出现的问题;3. 学生能通过实际操作,提高动手能力、团队协作能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,培养积极的学习态度;2. 学生在学习过程中,树立正确的价值观,认识到技术在实际生产中的价值;3. 学生通过团队协作,培养沟通能力,增强集体荣誉感。

课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,以培养学生的动手能力和问题解决能力为主要目标。

学生特点:学生已具备一定的电子基础知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。

教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,教师为主导,充分调动学生的积极性和主动性,培养其创新思维和实际操作能力。

通过课程目标的实现,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。

二、教学内容1. 数控电源基础知识:包括数控电源的定义、分类及工作原理,重点讲解开关电源、线性电源的原理及优缺点对比。

教材章节:第一章 数控电源概述2. 简易数控电源电路组成:分析并讲解电源变压器、整流滤波电路、稳压电路、驱动电路等组成部分。

教材章节:第二章 简易数控电源电路组成3. 简易数控电源安装与调试:详细讲解电源的安装步骤、调试方法及注意事项,培养学生动手能力。

教材章节:第三章 简易数控电源安装与调试4. 故障排除与维护:分析常见故障现象,教授故障排除方法,强调日常维护保养的重要性。

教材章节:第四章 故障排除与维护5. 数控电源应用案例分析:通过实际案例,使学生了解数控电源在工业生产中的应用及作用。

教材章节:第五章 数控电源应用案例6. 实践操作:组织学生进行简易数控电源的组装、调试及故障排除实践,巩固所学知识。

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计设计一台简易数控直流稳压电源可以分为以下几个步骤:1.确定电源的输出要求:确定电源的输出电压范围和电流范围。

根据实际需求,选择合适的电压和电流范围。

2.设计电源的整流电路:确定电源的输入电流和输入电压范围。

常用的整流电路包括桥式整流电路和中心点整流电路。

桥式整流电路更常见,效率较高。

3.设计电源的滤波电路:在电源的整流电路后加入滤波电容进行滤波,去除输出直流电压上的波动。

选取合适的滤波电容,使输出直流电压稳定。

4.设计电源的稳压调节电路:选择合适的稳压器件,根据需求设计稳压调节电路。

常见的稳压器件有三端稳压器和开关稳压器。

三端稳压器稳定性好,但效率较低;开关稳压器效率高,但稳定性较差。

5.设计电源的控制电路:根据需要设计数控电源的控制电路。

可以采用微处理器或者专用控制器来实现电源的数控功能,例如实现电源的开关机、电压和电流的调节、过压和过流保护等功能。

6.优化设计:根据实际需求对电源进行优化设计。

例如,可以增加短路保护、温度保护等功能。

7.制作测试:根据设计完成电源的制作和组装,进行测试。

测试包括输入输出电压电流的测试,以及控制电路的测试。

8.优化调整:根据测试结果对电源进行优化调整。

可以通过修改电路参数、更换稳压器件等方法进行优化调整。

9.最终调整:完成测试和优化调整后,进行最终调整,确保电源的稳定性和可靠性。

10.产品发布:在完成最终调整后,将电源进行产品化,进行包装和外观设计等工作,最终将产品发布市场。

需要注意的是,在设计数控直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面:-输出电压范围和电流范围要与实际需求相匹配。

-整流电路和滤波电路的设计要使输出直流电压稳定,并且波纹尽可能小。

-稳压调节电路的选择要根据需求和性能进行考虑。

-控制电路的设计要实现所需的数控功能。

-电源的安全性和可靠性是设计时需要考虑的重要因素。

-电源的尺寸和散热量要注意合理安排,确保电源可以正常工作并且不过热。

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3.扩展功能部分:脉冲电路,代替人工按键实现电压输出变化。输出产生约 0.5s 的周期,来自动改变电压输出。
4.功率放大电路
课程设计心得体会
过本次课程设计,将书本上以及从其他资料里学到的知识应用于实践,学会 了一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些困难,但是在解决这些问 题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。此次设计不仅增强了 自己在专业设计方面的信心,鼓舞了自己,更是一次兴趣的培养。
1. 基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装 与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程,了解电子产品的焊接、调试与维
修方法。
2. 熟悉了有关 multisim 仿真的使用,能够熟练使用普通万用表。
3.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查找资
料,查阅有关的电子器件图书等。
3. 设计报告: (1) 开题报告:包括可行性分析,方案比较,方案的确定,系统方框图, 经费预算,组内分工,进程安排等。 (2) 理论方案书:具体的原理图,逻辑分析,理论计算,电路仿真结果等。 (3) 验证方案及验证结果:包括验证方案的原理,采取的措施,实际验证 的结果等 (4) 设计总结:包括实践中出现的问题,解决方法,心得体会等。 (5) 参考资料:包括采用的芯片,电路,参考书等。
仿真电路
在整个仿真电路中,使用仿真软件 Multisim 对于要求的电路进行仿真,其 中各个环节的仿真电路如下图所示: 1.自制稳压电源电路:为整个电路提供“+15v”“-15v”“+5v”电压。
2.按键、显示、数模转换、调节等电路。
通过电路仿真,参考设计电路,整个仿真电路可以实现设计要求的基本功能和扩 展功能。
4.采用中小规模集成电路的简易数控直流电源设计
本次所设计的数控直流电源与传统稳压电源相比,具有操作方便,电压稳 定度高的特点,其输出电压的大小采用数字显示,整个系统包括:“+”, “-” 键控制的可逆计数器的设计,可逆计数器的二进制数字输出分两路运行:一路用 于驱动数显电路,指示电源输出电压的大小值;另一路进入 D/A 转换电路,D/A 转换器将数字量按比例转换成模拟电压,然后禁果跟随器控制调整输出级输出所 需的稳定电压。为实现上述几部分电路的正常工作,需要另制“+15v”“-15v” “+5v” 的稳压直流电源。
通过两个星期的学习与实践,使我对电子工艺的理论有了更深的了解。了解 到了焊普通元件与电路元件的技巧和数控直流电源的工作原理等。这些知识不仅 在课堂上有效,在日常生活中更是有着现实意义,也对自己的动手能力是个很大 的锻炼。在实习中,我锻炼了自己动手能力,提高了自己解决问题的能力。
在操作工程中存在的有一下方面的不足:
6.电路调试
调节步骤如下: 6.1 辅助电源的安装调试
在安装元件之前,尤其要注意电容远见的极性,注意三端稳压器的各端子 的功能及电路的连接。另外,因为二极管、电容都是对温度比较灵敏的元件,在 焊接时要格外小心。检查正确无误后,加入交流电源,测量各输出端直流电压值。 6.2 可调稳压电源部分调试
将电路连接好,在运算放大器同相输入端加入一 0~10V 的直流电压,用示 波器观察输出稳压电压值的变化情况。当存在误差时,我们通过改变电位器来稳 定电压输出。 6.3 D/A 变换器电路调试
2. 扩展功能与创新: (1) 输出电压可预置在 0~9.9v 之间的任意一值。 (2) 用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化。 (3) 扩展输出电压种类(比如三角波等)。 (4) 扩展可输出电流:1000mA。 (5) 在扩展的基础上增加新的功能。如与其他组雷同则不加分。 (6) 自拟验收方案:对展和创新功能的试验证明。
中国计量学院 现代科技学院
电子电路课程设计论文
题目:简易数控直流电源








同组同学姓名
同组同学学号
指导 老师
电气工程及其自动化
2010 年 6 月 8 日
任务书
——简易数控直流电源(0.85)
1. 基本功能实现: (1) 可输出电压:范围 0~+9.9V,步进 0.1V,纹波不大于 10mV。 (2) 可输出电流: 500mA。 (3) 可输出电压值由数码管显示。 (4) 由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减。 (5) 为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出输出± 15v,+5v。 (6) 自拟验收方案:对基本功能实现证明。
2.具体实现电路
3. 方案设计选择
(1)采用单片机的简易数控直流电源设计方案 采用单片机作为控制器的简易数控直流数控直流电源 ,设计方案中采用 8031 单片机完成整个数控个部分的功能。采用 8279 作为键盘/显示器接口控制 器,不仅简化接口引线,而且减小了软件对键盘/显示器的查询时间,提高了 8031 单片机的利用率。输出部分采用 D/A 0832 及运算放大器 OP07 输出电压波形与 D/A 变换输出波形相同,不仅可以输出直流电平,而且只要预先生成波形的量化 数据,就可以产生多种波形输出。显示部分采用 3 位半的数字电压表(DVM)直接 对输出电压进行采样并显示输出实际电压值,一旦系统工作异常,出现预置值与 输出值偏差过大。 (2)采用中小规模集成电路的简易数控直流电源设计方案 采用中小规模集成电路的简易数控直流电源设计方案。系统由数字控制部 分、D/A 变换部分及可调稳压部分三部分组成。除了上述的三大部分之外,还包 括一些附加的功能电路,如电压显示、控制、防止误操作、波形发生器电路等。
这是一个比较成熟的电路。但是在搭接过程中还是遇到了问题。因为模拟 电路箱与数据电路箱之间存在差别,我们始终找不到电路不能正常工作的原因, 在发现了原因之后,我们终于看到了预期的效果。DAC0832 输出了很稳定的直流 电压。通过按钮开关的调节,使得数码管显示的数值为 9.9,然后调节对应的电 位器,测量两个 NE5532 第一管脚输出的电压值均为 9,调节后观察比较器输入 端第五只管脚的电压接近 9.9。 6.4 主要技术指标
2. 数字显示电路 本电路由两片 74LS192 及两片 74LS48 和两个共阳数码管组成。当按下“+” 键时,两片 74LS192 分别控制高位和低位的计数,当低位片由 0 计到 9 时,通过 74LS47 控制低位数码管显示 0 到 9 ,同时产生一个进位脉冲,输入到高位片的 UP 端,使高位片进行加一计数,通过 74LS48 使数码管的显示加 1;当按下“-” 键时,两片 74LS192 分别控制高位和低位的计数,当低位片由 9 计到 0 时,通过 74LS47 控制低位数码管显示 9 到 0 ,同时产生一个进位脉冲,输入到高位片的 DOWN 端,使高位片进行减一计数,通过 74LS47 使数码管的显示减 1。
起 止 日 期 : 20 10 年 5 月 25 日 至 20 10 年 6 月 8 日 指导教师: 施阁
开题报告
1.基本功能实现
输出电压:范围 0~+9.9V,步进 0.1V,纹波不大于 10mV; 输出电流: 500mA; 输出电压值和波形由 LCD 液晶屏显示; 由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减; 自制一稳压直流电源,输出± 15v,+5v
设计数控直流电源的电压输出范围为 0~9.9V,步进电压值为 0.1V,输出纹 波电压不大于 10mv,输出电流为 1000mA。
7.改进措施 本电源输出电压大小尚受限制,在需要较高输出电压时,在不改变调节精
度(即步进电压值)前提下,只要增加计数器的级联数和相应 D/A 转换器的个 数,扩大数显指示范围,配合选用高电压输出运放,就能轻易地满足要求。当需 要正负对称输出电压时,只要另增一组电源,对 D/A 转换器及调整输出电路稍 作改动即可达到目的。不能输出相应的方波或三角波,只要对输出波形进行相应 的波形转换,设置不同开关控制来控制不同波形的输出。输出电压没有记忆储存 功能,比如长此用到一定的电压,只要设置一个定值后,下次操作就不要在去调 节了,有默认值就是所要的电压值,在原来的电路中只要增加寄存器来控制电压 的输出。
系统中数字控制部分用+/-按键控制产生可增加或减少 BCD 码,BCD 码输入 到 D/A 变换,变换成相应的电压,此电压通过放大到合适的电平后加到可调稳压 部分,控制输出电压以手动 0.1V 的电压步进或步减,或自动连续步进(减),或 直接变化到某一设定的电压值。综合上述与自身ຫໍສະໝຸດ 握的知识,选择第二种方案可行性大。
3. 数模转换电路 数模转换电路采用两块 DAC0832 集成块,它是一个 8 位数/模转换器,这里 只使用高 4 位数字量输入端。由于 DAC0832 不包含运算放大器,所以需要外接一 个运算放大器相配,才构成完整的 DAC,低位 DAC 输出模拟量经 9∶1 的分流器 分流后与高位 DAC 输出模拟量相加后送入运放,运放将其转换成与数字端输入的 数值成正比的模拟输出电压,运放采用具有调零端的低噪声高速率优质运放 NE5532。 DAC0832 最具特色是输入为双缓冲结构,数字信号在进入 D/A 转换前,需 经过两个独立控制的 8 位锁存器传送。其优点是 D/A 转换的同时,DAC 寄存器 中保留现有的数据,而在输入寄存器中可送入新的数据。系统中多个 D/A 转换 器内容可用一公共的选通信号选通输出。 4. 调整输出 调整输出级采用运放作射极跟随器,使调整管的输出电压精确地与 D/A 转 换器输出电压保持一致。数控电源各部分工作所需的±15V 和 5V 电源由固定集 成稳压器 7815、7915、和 7805 提供,调整管所需输入电压,经简单整流,滤波 即可得到,但要求能提供 1A 的电流。输出电压的调整,主要是运用射极输出器 发射极上所接的 100K 电位器来完成的,此反馈电阻的主要作用是,把输出电压 反馈到 NE5532 的输入级的反向输入端,当同相输入 IN+和反向输入端 IN-有差 别是,调整输出电压使之趋于稳定,从而达到调整输出电压的目的。 5.辅助电源设计 要完成 D/A 转换及可调稳压器的正常工作,运算放大器 LM324 必须要求正、 负双电源供电。现选择±15V 供电电源。数字控制电路要求 5V 电源,可选择由 CW7805 集成三端稳压器组成的电源实现。这部分电路我们采用将由变压器降压 的电压通过桥式整流电路进行全波整流,再用荣抗不同的电容进行滤波,从而输 出所需要的电压。 为主电路提供电源的电路如下图所示:
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