简易数控直流电压源报告
数控直流线性稳压电源设计报告
基于单片机89C58的数控直流线性稳压电源题目：数控直流线性稳压电源系别：电子与电气工程学院指导老师：秦益霖完成时间：2009年12月目录一、设计任务与技术指标（一）设计任务------------------------------------------------------------------------------------1（二）技术指标------------------------------------------------------------------------------------1（三）题目分析------------------------------------------------------------------------------------1二、方案论证（一）系统电源模块------------------------------------------------------------------------------3（二）数控模块------------------------------------------------------------------------------------3（三）控制模块------------------------------------------------------------------------------------3（四）显示模块------------------------------------------------------------------------------------4三、系统硬件设计（一）系统的总体设计----------------------------------------------------------------------------5（二）单元电路的设计及参数计算-------------------------------------------------------------6（三）电路原理图---------------------------------------------------------------------------------12（四）元器件清单四系统软件模块五、系统组装（一）整机结构图及其工艺说明----------------------------------------------------------------13（二）演示部分说明------------------------------------------------------------------------------- 六、总结报告---------------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献及网站------------------------------------------------------------------------------------------16一、设计任务和技术指标一、设计任务设计一个数控直流稳压电源。
数控直流电压源(设计报告)
1 系统设计1.1 总体设计方案1.2.1 设计分析从题目来看，要求设计并制作一个数控直流电压源。
输入交流200～240V，50Hz，输出电压范围：0.01V～+11.99V；可设置并显示输出电压给定值。
1.2.2 设计思路题目要求设计一个数控直流电压源，在设计时采用ATmega16单片机作为控制核心，通过运算放大器LF356放大单片机输入的PWM信号电压，然后利用三极管TIP122和TIP127互补对管推挽放大信号电流，利用运算放大器负反馈调节电压增益，通过AD采样与单片机组成闭环控制系统，从而实现对输出电压的有效控制。
控制部分由键盘输入需要的电压设定值，按下确认按键后，通过闭环控制将预置值与AD采样的值相比较，寻找与预置的电压相匹配的值，最后在LCD12864液晶上显示。
1.2.3 方案论证(1) 控制系统的方案论证与选择基于系统闭环控制的调节精度可控，且稳定性较高，设计时对输出电压的实时采样，通过单片机对系统进行闭环控制，利用相对误差来调节PWM的占空比，使采样的输出电压接近于输入需要的电压设定值。
设计的总体方框图如图1.2.2所示。
该方案采用资源丰富的主流AVR单片机ATmega16，此单片机带有8通道单端或差分输入的10位AD转换器，简化了外围电路的设计，节约了资源，该单片机运行速度快，性价比高，能够很好的满足设计的各项要求。
另外，为了保障系统的稳定性, 本数控恒压源系统电路中还加入了过流保护电路，实时保障系统的安全性能。
图1.2.1 数控恒压源的原理方框图2 硬件电路的设计2.1 总体方案电路的设计系统主要由供电电源、运算放大电路、单片机小系统、互补推挽放大电路、AD 采样和滤波电路、过流保护电路组成，其系统方案总图如图2.1.1所示。
单片机小系统核心芯片采用ATmega16作为主控芯片，由各个模块组成的闭环控制系统来调节预置电压与输出电压的差值，使输出电压尽可能的接近于预置电压，从而实现高精度的有效控制。
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。
简易数控直流源-制作报告.doc
简易数控直流源设计制作报告郑冰环 0805070134 赵晨 0805070116 陈兵 0805070127指导老师：干开峰张为堂摘要：本课题设计在稳压直流电源的基础上，通过AT89S52单片机作为主控制器对稳压直流源进行简单易操作的数字控制。
设计通过键盘输入进行电压预置，经由单片机处理输出数字信号，通过DAC0832 D/A转换器将数字量转变成模拟量，再经过功率输出网络电路，对电流电压进行一定倍数放大成满足需求的电量输出。
最后通过三位半A/D转换器DH7107驱动一组数码管组成一只简易数字电压表对输出电压显示。
系统采用单片机作为控制器，具有速率高，功效高等优点。
关键字：单片机数控电流源 D/A转换一、设计思路1.1 题目理解与分析题目要求设计制作一个简易的数控直流电源系统，来实现输出电压范围0~9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV和输出电流大于等于500mA，要求输出电压值用数码管显示，由“+”“-”两键分别控制输出电压步进增减，自制输出±15V、+5V稳压直流电源。
发挥部分为可输出电压预置在0~9.9V之间的任意一个值，用自动扫描代替人工按键，实现输出电压步进0.1V变化，扩展输出电压种类，如三角波等。
1.2 简易数控直流源系统设计思路根据题目理解，系统分为控制部分和功能部分。
系统部分包括主控制器、D/A 转换和A/D转换；功能部分分为按键部分、显示部分和电流放大部分。
系统设计方案框图如下图1.2.1所示。
图1.2.1 简易数控直流电源设计方案图二、方案选择与论证2.1 主控制模块论证方案一：采用凌阳系列单片机作为主控制器凌阳单片机是基于SOC的新型的数/模混合的系统级芯片。
在一个芯片内集成了单片机数据采集或控制系统所需的模拟和数字外设及其它功能部件。
其系统芯片具有集成度高、数/模混合、功能全、低功耗、低电压和易于开发等特点。
另外，凌阳单片机还增加了适合于DSP的某些特殊指令；有些系列的单片机还嵌入了LCD控制/驱动和双音多频发生器功能。
数控直流稳压电源 实训报告
单片机简易数控直流稳压电源实训——嵌入式应用实训报告班级：学号：姓名：一、实训目的与要求目的：熟悉单片机应用技术, 提高分析、解决工程问题的能力。
该系统以直流电压源为核心，STC89C52单片机为主控制器，通过按键来设置直流电源的输出电压，由数码管显示实际输出电压值。
由单片机程序控制输出数字信号，经过D/A转换器（TLC5615）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。
要求：（1）输出电压：范围0～+9.9v,步进0.1v；（2）输出电流：500mA；（3）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；二、方案设计系统电路主要包括这几大部分：数字控制部分、D/A转换部分、可调稳压电源部分、串行输入口以及数码管显示部分。
数字控制部分是用+、-按键控制可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到D/A转换器，经D/A转换器转换成相应的电压，此电压经过运算放大器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0.1V的步进值增或减。
数码管的显示部分是由单片机程序控制，从它的引脚输出数据，然后在数码管上显示。
数码管上显示的数据就是实际输出的电压值。
串行口部分，采用标准的DB-9的D形插头，采用RS-232C信息格式标准，RS—232C和TTL电平用MAX232。
三、硬件设计在硬件部分我们用到了STC89C52、 TLC5615、OP07、LM336、MAX232、数码管等。
STC89C52单片机作为整机的控制单元，通过改变TLC5615的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。
以下是STC89C52的引脚图及各引脚功能：STC89C52芯片共40引脚:1~8脚: 通用I/O接口p1.0~p1.79脚: rst复位键10 .11脚:RXD串口输入 TXD串口输出12~19:I/O p3接口 (12,13脚 INT0中断0 INT1中断114,15 : 计数脉冲T0 T1 16,17: WR写控制 RD读控制输出端)18,19: 晶振谐振器 20 地线21~28：p2 接口高8位地址总线29: psen片外rom选通端，单片机对片外rom操作时，29脚(psen)输出低电平30:ALE/PROG 地址锁存器31:EA rom取指令控制器高电平片内取低电平片外取32~39:p0.7~p0.0(注意此接口的顺序与其他I/O接口不同与引脚号的排列顺序相反)40:电源+5VTLC5615的特点：10位CMOS电压输出；5V单电源工作；与微处理器3线串行接口（SPI）；最大输出电压是基准电压的2倍；输出电压具有和基准电压相同的极性；建立时间12.5us；内部上电复位；低功耗，最高为1.75mW。
简易数控直流电源单片机课程设计报告
单片机课程设计报告简易数字直流电源A Direct Current Source on MCU组长：专业、班级：小组成员：设计日期：指导教师：重庆大学城市科技学院本科学生课程设计任务书说明：一、学院、专业、年级均填全称。
二、本表除签名外都可采纳运算机打印。
本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。
目录一、引言................................................................................ 错误!未定义书签。
二、整体方案设计................................................................ 错误!未定义书签。
三、硬件电路设计................................................................ 错误!未定义书签。
操纵部份............................................................................ 错误!未定义书签。
设定初值....................................................................... 错误!未定义书签。
加减设定及报警电路................................................... 错误!未定义书签。
显示部份............................................................................ 错误!未定义书签。
电路输出部份 .................................................................. 错误!未定义书签。
数控直流电源设计报告
电子设计大赛训练项目设计报告题目数控直流稳压电源姓名学院物理与电子信息学院专业电子信息科学类教师及职称2013年7月23日星期二数控直流稳压电源的设计一．任务与要求根据实验室现有的元器件设计出有一定输出电压范围和功能的数控直流电源，作为后续实训项目的通用电源。
1、基本要求：①用变压器输出的两组17.5V交流绕组，设计三组稳压电源，其中两组3V-15V可调，另一组固定输出＋５Ｖ②各组输出电流最大：750 mA；③各组效率大于75%，在500mA输出条件下测量，应在ＤＣ／ＤＣ输入端预留电流测量端；④为实现程序控制，预留MCU控制接口。
2．发挥部分①设置过流保护，保护定值为1.2A；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、梯形波等）；④可实现双电源同步调节或分别调节。
二、方案的设计本文主要论述了一种基于51单片机为核心控制器的数控直流电源，该系统原理是以STC89C52 单片机为核心控制单元，以数字电位器x9318输出参考电压控制电压转换模块LM2596输出电压的大小，其中x9318又是通过光耦被单片机控制，这就使得怎个电路的电压控制变得极为方便，电压输出也极稳定，同时设计的该电路是一个+5V稳压输出和两个3V—15V可调，但是若连接可调一组的地端到另一组的的非地端（他们的地端不能连在一起，不是同一个地），则可将该电路改为3V—15V和-3V—-15V，所以该电路使用就变得更加灵活。
该电路可以通过手动调节来改变输出电压，即此手动调节电路与数控电路是并联关系，只需改变接入接口即可选择调节电压的方式。
同时选择的芯片及其特点a、单片机STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
数控直流电源设计
数控直流电源设计数控直流电源设计报告模拟电路部分第一部分系统设计1.1 设计题目及要求1)当输入交流电压为220v±10%时，输出电压在3-13v可调；2)额定电流为0.5A，且纹波不大于10mV；3)使用按键设定电压，同时具有常用电平快速切换功能（3v、5v、6v、9v、12v），设定后按键可锁定，防止误触；4)显示设定电压和测量电压，显示精度为0.01v。
1.2 总体设计方案1.2.1设计思路题目要求制作一个简易的可编程直流稳压电源，而我负责的是基础部分，即是电源。
而要使得家用交流220v电压变成v、5v、6v、9v、12v的直流电压必然要先经过变压器将电压变小，再经过整流电路、滤波电路和稳压电路才能得到稳定的之路电压。
于是基本功能部分全部电路由四部分组成：整流电路、滤波电路、稳压电路、稳压值选择电路、芯片供电电源。
1.2.2设计方案及论证比较一、整流电路方案：1. 半波整流电路，用一支二极管就能构成，简单易行。
所用元件数量极少，但是它只利用了交流电压的半个周期，所以输出电压低，交流分量大，效率低。
因此这种电路只适合用于整流电流较小，对纹波电压（脉动）要求不高的场合。
2.全波整流，采用单线桥式整流电路。
由四只二极管构成，具有输出电压高、纹波电压小、变压器利用率高等优点。
综上所述，虽然单线桥式整流电路所用到的元件较多，但由于元件成本并不高，加之性能大大优于半波整流电路，故选择后者。
二、滤波电路方案：1. 电容滤波。
在电路中，当有电压加到电容器两端的时候，便对电容器充电，把电能储存在电容器中；当外加电压失去（或降低）之后，电容器将把储存的电能再放出来。
充电的时候，电容器两端的电压逐渐升高，直到接近充电电压；放电的时候，电容器两端的电压逐渐降低，直到完全消失。
电容器的容量越大，负载电阻值越大，充电和放电所需要的时间越长。
这种电容带两端电压不能突变的特性，正好可以用来承担滤波的任务。
2.电感滤波。
简易数控直流电源报告王鹏飞 汪家乐 熊王来
简易数控直流电源设计报告设计题目：简易数控直流电源系别：电子信息与电气工程系年级专业： 10级电气类（5）班小组成员：汪家乐 1005075039王鹏飞 1005075038熊王来 10050750422012年 6月11日目录摘要： (3)关键词： (3)1.引言 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计要求 (4)2. 总体方案论证 (4)2.1设计思路 (4)2.2模块方案论证 (5)2.2.1控制部分选择 (5)2.2.2数模转换部分选择 (6)2.2.4设置部分选择 (7)3．系统设计与实现 (7)3.1变压整流及系统电源单元 (7)3.2调整管单元 (8)3.3 显示部分设计 (8)3.4数模转换电路设计 (9)3.4.1 DAC0832的结构及引脚功能 (9)3.4.2 DAC0832的数字接口 (10)3.4.3 DAC0832的模拟输出 (11)3.5 按键部分设计 (11)4．软件系统设计 (12)4.1系统流程图 (12)5．系统功能指标及参数 (13)5.1 系统调试 (13)5.2 系统测试 (13)5.3 系统误差分析 (13)6.附录 (14)附录一使用原件清单 (14)附录二：系统程序 (14)附录三：系统电路图 (21)7.总结 (22)8.参考文献 (22)摘要：本系统以直流电压源为核心，STC89C52 单片机为主控制器，通过矩阵键盘来设置直流电源的输出电压，设置步进等级可达0.1V，输出电压范围为0—9.9V，输出电流为500mA，并由数码管显示输出电压值。
由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减，并且输出电压可预置在0～9.9V 之间的任意一个值。
系统由单片机程控输出数字信号，经过D/A 转换器（DAC0832）输出模拟电流量，再经过运算放大器隔离放大输出模拟电压量，从而控制输出欲知电压。
关键词：STC89C52,DAC0832,数码管,矩阵键盘，uA7141.引言随着电子技术的迅速发展，各种电子产品层出不穷，不过不管是哪种电子产品或设备，都需要电源供电才能进行正常的工作，而且对于不同的产品或设备来说，其需要不同的工作电源，但是往往市面上的很多电源模块都只能输出固定而单一的电压，从而不能提供各种不同数值的电压，因此，在这里做一个数控直流电源的设计。
简易数控直流稳压源报告书
DA转换和扩流原理图
简易数控直流稳压源报告返书 回系统框图
一、系统基本方案
1.电流转换电压模块的设计
• 方案一：采用LM324来进行电流转换成电压 • 虽然LM324是四运放集成电路，其结构
相对简单，具有电源电压范围宽、静态功 耗小、单电源使用，但由于本作品要求电 压的精度较高，故在此设计中不采用此方 案。
简易数控直流稳压源报告书 AD转换图
3.数控电路的选择
• 方案一：用以AT89S52为核心的单片机控制 方案，通过编程，并通过按键来进行数据 的改变，并将改变的数据量传给AD7543进 行转换，输出电流信号，再转换成电压信 号，实现输出电压的步进等功能。运用这 种方案来实现题目的要求，其硬件电路的 设计简单，编程并不是很复杂，作品功能 的调试关键是只要能够调好AD7543的基准 源电压，作品的精度就能够实现。
简易案二：采用AD7543数/模转换器
• AD7543是12位的串行数/模转换器，虽然 其转换的时间较长，但这个影响并不是很大
，对题目的其它功能设计并没有影响，而且 它占用的I/O口线很少，只占用三条I/O口， 精度又高，当基准电压为5.12V时，其精度为 5.12/4094=0.00125V，正好符号题目中的要 求，又能A转化芯片的选择
• 方案一：采用DAC0832数/模转换器
• DAC0832是8位的并行数/模转换器，虽 然其转换时间短，产生的波形较好，但占 用的I/O口线多，至少要占用8条I/O口，而 且当基准电压为5V 时，其精度为 5/256=0.025V，精度不是很好，故在此不采 纳。
• 综合以上二种方案分析， 以及考虑作品
的精度问题，最终选择方案一。
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主控图
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题目: 串联型直流稳压电源设计专业电子信息工程班级 09电信一班学号 090507128姓名黄志诚指导老师郭海燕摘要直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路组成。
变压器把高交流电变为需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本次设计主要采用串联型直流稳压电路，通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后，通过桥式整流VD1—VD4整流成直流电再经过滤波电容平滑直流电，减少直流电纹波系数。
最后，通过稳压器稳压，将输出电压稳定在5V。
关键词：整流、滤波、电压源、过流保护2目录1 系统设计 (3)1.1设计要求 (3)1.1.1 设计任务................................... 错误！未定义书签。
1.1.2、基本要求 (4)1.1.3、发挥部分 (4)1.1.4 测试要求................................... 错误！未定义书签。
1.1.5 系统框图................................... 错误！未定义书签。
1.2方案论证与比较 (4)1.2.1电压采样模块 (10)1.2.2 稳压模块 (10)1.2.3 过载保护模块 (11)1.2.4 最终方案 (6)2.单元电路分析 (6)2.1D/A转换模块 (6)2.1.1工作原理 (6)2.1.2 参数选择 (7)2.2电压放大模块 (7)2.2.1 工作原理 (7)2.2.2 参数选择 (7)2.3稳定电压源及电压采样模块 (8)2.3.1 工作原理 (8)2.3.2 参数选择 (8)2.4过载保护模块 (9)2.4.1工作原理 (9)2.4.2 参数选择 (9)3.软件设计 (15)3.1实现功能....................................... 错误！未定义书签。
3.2软件平台及开发工具 (15)3.3 软件流程图 (15)4.系统测试 (15)4.1电路测试： (11)5. 结论 (17)6. 参考文献 (13)7.附录347.1原器件清单 (18)1 系统设计1.1 设计要求1.1.1 基本要求1、用分立元件（不能用专用芯片）设计一个+5V 的直流稳压电源2、输出电压: Vo=5V3、输出最大电流: 1.0A4、具有过流保护功能，1.2A 保护 5、纹波电压≤10mV 。
1.2原理电路设计 1、整体框架图直流稳压电源由变压器、整流、滤波、和稳压电路四部份组成，其原理框图如上图所示。
电网供给的电压经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压，然后由整流电路转换成方向不变，大小随时间变化的脉动电压，再用滤波器滤其分量，得到比较平直的直流电压。
但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。
在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。
电源变压器:将交流电网电压u1 变为合适的交流电压u2整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压u0的稳定原理框图56 电路图32184U1A LM358D53.9VRW1K R52KR4620R32R21T29013T1TIP122R1300RLC14.7m F C2104C3104D11N4007D21N4007D31N4007D41N4007~9V四、单元电路设计及主要元器件参数计算 整流电路二级管在截止时管子两端承受的最大反向电压是在U 2的正半周时D 1、D 4导通，D 2、D 3载止。
此时D 1、D 2所承受的最大反向电压均为U i 的最大值，即： Uo=2Ui同理，在U i 负半周，D3、D4也承受同样大小的反向电压。
桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正负半周内都有电流给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。
过流保护电路本电路采用的是限流型保护电路，当D11N4007D21N4007D31N4007D41N4007UiUo3218U1A LM358D53.9VRW 1KR4620R32R21T29013T1TIP122R13007负载电流超过1.2A 时T2管基极与射极间电压达到0.7V ，T2管导通，便从T1管基极电流分流，因而限制了调整管的发射极电流。
三、输出电压及调节范围基准电压U REF =3.9V 、调整管T1和A 组成同相放大电路， Rw 动端在最上端时，输出电压最小Uo min=RRRRR WW554+++UREFRp 动端在最下端时，输出电压最大Uo max=RRRRWW 54++UREF取：R4=620Ω，Rw=1 K Ω，R5=2K Ω带入上式可得输出Uo ∈（4.7V,7.05V ）, 输出Uo 可调节到5V 满足要求 根据稳压电路的各项参数，T1管选用TIP122，T2管选9013满足题意2、方案比较及单元电路设计整流电路主要有单相半波整流电路，和单相桥式整流电路；滤波电路主要有电容滤波电路、电感滤波电路。
方案一：整流和滤波电路由单相半波整流电路和电感滤波电路组成。
方案二：整流和滤波电路由单相桥式整流电路和电容滤波电路组成。
8单相半波整流电路：直接在交流电路中串接一个合适的二极管，如图1所示，利用二极管的单相导电性，把交流电转换为直流电，产生图2所示的电压波形。
图1 单相半波整流电路 图2 半波整流电路输出电压波形单相桥式整流电路：采用的是全波整流，它有四只二极管组成。
其构成原则就是保证在变压器副边电压的整个周期内，负载上电压和电流的方向始终不变，利用四只二极管桥式连接，可满足这一要求，如图3所示。
其输出电压波形如图5.图3单相桥式整流电路 图4桥式整流电路输出电压波形图单相半波整流电路的优点是使用元器件少，电路简单：缺点是效率低，输出电压脉动系数大。
这种电路仅适用于电流较小，对电流脉动程度要求不高的场合。
而桥式整流电路，对二极管的参数要求与半波整流一样，但有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到了广泛的应用；但它所需要二极管的数量多，由于实际二极管的正向电阻不为零，必然会使整流电路的内阻增大，从而使损耗较大。
故本设计选择单相桥式整流电路。
电容滤波电路：是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端并联一个tωuu 1u 2TD 2D 1 D 3R L uu 1u 2a TbDR Lu otωu o9电容（区分正负极）即构成电容滤波电路，电容在电路中也有储能的作用，并联的电容器在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑图5 电容滤波电路原理图图6电容滤波电路输出电压波形图电感滤波电路： 在整流电路与负载之间串联一个电感线圈就构成了电感滤波电路，一般为了增大电感线圈的电感量，采用有铁芯的线圈，其原理图如图7所示。
电容滤波电路简单易行，输出电压平均值高，但它仅适用于负载电流较小且其变化也较小的场合。
而电感滤波能应用于负载电流较大的场合，当负载电阻很小时，就应该用电感滤波电路。
本次设计使用电容滤波电路。
图7电感滤波电路所以本次采用方案二utau 1u 2u 1bD 4D 2D 1 D 3R Lu o S C + –u 2u 1 R LLu o1.2 方案论证与比较1.2.1电压采样模块方案一：在输出口串上两个大电阻和Array一个电位器,从电位器的中间抽头进行采样,这样不但可以得到完全采样,而且可调. 因为实际的电阻值与所标的电阻值会有一些误差，电位器的精密度等都会增加电压采样误差.电路图如下:方案二：由于产生的稳定直流电压源的电压值高达9.9V，不能直接送给PIC的I/O 采样，则需将其线性降压，而此降压电路模块不会影响电压源的各性能。
因此利用电压跟随器的输入电阻无穷大的特性，得出采样电压。
综合以上分析，方案二较好。
1.2.2 稳压模块1011方案一：如下图所示，电路接成串联型电压负反馈，我们把输入电压加到运放的同相端，与6脚的取样电压构成差动放大器，把他们之间的电压差进行放大，放大后的电压再接到调整管的基级，通过调整管的调整作用，来达到稳定输出电压的效果。
方案二：如图，电压经过差分放大后由功率三极管放大电流组成电压负反馈电路。
再经过电容滤波，电路即可输出稳定的直流电压。
综合以上分析，方案二较好。
1.2.3 过载保护模块方案一：如下图所示,采用复合管组成限流型保护电路，通过调整电阻R8，当电路中的电流达到或超过需保护的设定值时，R8两端的电压超过0.5V ，9013导通工作，电流中的电流可通过9013进行分流，使得TIP122的基极电位被拉下来，使得TIP122截止，以此来保护调整管。
当R8两端的电压小于0.5V 时，9013截止，TIP122恢复工作。
但过载时，电流不易测得。
而且LM324的输入端电压最小为300mV ，当取样电阻两端电压过小时，LM324取样不到，从而影响后续的同相比例放大及A/D 值。
方案二：如下图所示在如上的电路中，将负载接在电流取样电阻之前，输出电压会受到电流取样电阻的影响。
一旦取样电阻确定后，通过观测其两端电压大小即可得出流经负载的电流值大小。
通过软件控制过载时对电路的保护。
从而，使得过载时，电流易于测得。
综上所述，选用方案二。
1.2.4 最终方案单片机PIC16F877A 主要用于预设输出电压值并通过按键来实现输出电压的步进控制，当电路输出较大电压，若输出端所接负载较小，电路中电流较大，超过设计要求，系统启动保护状态,过载保护通过软件来实现。
系统将电路中实时采样的电压值和电流值送数码管显示。
（1）单片机控制模块：采用PIC16F877A 单片机为核心。
（2）基准电压模块：采用数字电位器MCP41010进行D/A转换输出基准电压。
10KR1410K R1333KR1510KR101/2WR810KR1110KR1210KR910K RW 2L100uH100u FC61000u FC12C7104104C13+12A/D121314411IC49108411IC3104C8R16100T1TIP122T39013U5U6U8U10U11U12U13VO UT...12（3）控制调整模块：采用达林顿管TIP122进行控制调整输出电压。
（4）输出取样模块：采用电阻臂进行电压取样，小功率电阻进行电流取样。
（5）显示模块：采用数码管显示。
2.单元电路分析2.1 D/A 转换模块 2.1.1工作原理如图所示，利用PIC16F877A 及数字电位器MCP41010进行D/A 转换，从而得到步进电压源。