0-30V高精度数控电压源

而我们的主攻方向主要是提高精度、降低功耗和成本、减小体积、提高利用率和稳定性、向数字化智能化发展。
在经济效益方面，因为无论是生活还是科研都离不开精度高、稳定性好、功耗低的电源，目前市面上参数相当的数控电源一般都几万以上，有些动辄几十万，所以这个项目经济前景光明，有较大的发展空间。
四、主要设计内容（包括设计方案、参数指标、作品特色等）：
数字部分主要是通过单片机89C52来对MAX531和AD7705及液晶12864进行控制。
首先单片机的P0口通过锁存器连接外接键盘，以供外部调节电压的输入，它的主体部分是由单片机、AD7705、MAX531、AD620构成的，通过单片机控制DA芯片MAX531将由键盘输入的数字量转化成为电压模拟量，再通过AD620的实现放大以及消除由单片机与MAX531产生的共模信号。最后送入OP07的正输入端通过比较放大后产生稳定的输出电压，然后，由AD7705采集当前输出电压和通过一个取样电阻采集输出电流，接着将采集到的数据送入单片机，再由单片机控制液晶的显示，液晶12864上将显示当前电压值和电流值。
设计方案：
本电源由电源电路、显示电路、控制电路、数模转换电路，电压调整电路五部分组成，能实现电压调节范围0到30V，步进0.1V，电流范围0到4A，显示输出电压到小数点后三位，本项目成本低廉，相对于市面同等参数的电源上万的价格有着极大的优势。
模拟部分首先由一个220V降压为4个15V的变压器通过组合引出±30V和±15V的交流输入电压，供继电器进行高低压切换。两组电源分别通过两个二极管进行全波整流，然后接入电路再通过由单片机控制的继电器智能的进行选择一组电源接入电路，当为高电压时单片机选通30V接入电路，当为低电压时单片机选通15V接入电路，此举以降低功耗实现节能为目的，此外这个环节我们还设计了保护电路，即当电过高时可以通过单片机控制两个继电器同时断开以实现保护整个电路的功能。在滤波环节我们用了一个10000UF的大电容，和一个0.1UF的小电容来尽可能的减小纹波。最后我们用了OP07和由两个2SB817功率管组成的达林顿管构成的取样、比较电路来输出稳定电压。并且为了保护OP07和整个电路我们还另外加入了一个了保护电路，其原理是首先通过两个大功率二极管防止电流的瞬时倒流，再由两个三极管来吸收电流，以防止电流过大从而损坏OP07甚至是整个电路。另外关于给OP07供电，我们从变压器中引出一个15V交流电通过整流滤波再送入7812和7912进行独立稳压，输出12V的直流电给OP07供电。此外我们还多增加一路送入7805，输出+5V电压给数字部分电路供电。电子设计竞赛项目申报书
2012年3月27日
一、项目组成员基本情况
姓 名
学院
专业年级
联系电话
签名
组长
电气信息学院
电气10级
成员1
电气信息学院
电气10级
成员2
电气信息学院
电气10级
二、指导教师基本情况
姓名
学院
职称
联系电话
签 名
1
电气信息学院
实验室指导老师
2
电气信息学院
实验室指导老师
三、设计目的、意义和发展概况：
外壳封装：200元
共计：1500元
七、指导教师意见：
（签名）
年月日
八、学院意见：
（盖章）
年月日
提供成果的形式：实物展示。
五、设计计划进度安排：
2月：设计系统功能，进行技术调研，确定技术指标。
3月：设计电路，在电脑上进行初步仿真调试。
4月：分别作出数字部分和模拟部分，并分别进行调试。
5月：进行整个系统的最终联调，完善系统功能，项目结题。
六、经费预算：
元器件采购：1000元
PCB板制作：300元
现当代社会是信息技术不断发展的社会，模拟技术逐渐被更为优越方便的数字技术取代，大规模的社会化生产也要求更高的技术和效率。众多家用电器以及各类电子电气设备均需要直流稳压电源对其进行供电。而我们生活中用电均为220v的交流供电，这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤除整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。
稳压电源按输出电压的类型分为直流稳压电源和交流稳压电源。其中直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，直流稳压电源有许多基本功能和要求，例如输出电压值能够在额定输出电压值以下任意设定和正常工作；对输出的电压值要求精确的显示和识别。而普通的直流稳压电源或多或少存在这样或那样的问题，它们的电压输出是通过波段开关和电位器来控制的，当输出电压需要精确输出，或者在一个小范围内微调时，困难相对来说就很大；而且，随着使用时间的增加，模拟电路元器件在使用过程中难免发生磨损，波段开关与电位器均会或多或少产生接触不良现象，这会造成电压输出的误差。另外，传统的串联型稳压电路构成较为复杂，稳压精度不高。总体来说，传统稳压电源实现方式亟待改进。
基于单片机控制的数控直流电压源可以克服模拟稳压电源构成复杂，元器件磨损严重，稳压精度不高，读数不方便等缺点，更稳定更直观的完成模拟稳压电源的任务。而且成本小，经济实惠，便于在大规模的社会生产中采用。所以，对于数控直流电压源的研究与设计步进是技术上的革新，而且有实际的经济性，可以提高生产效率，是现代工业生产应用中的不二选择。
我们本着创新实验室自主、自创的精神，做出属于我们自己的高精度数控电压源。在九十年代，半导体生产商们就开发出了数控电源管理技术，而在当时，这种方案的性价比与当时广泛使用的模拟控制方案相比处于劣势，因而无法被广泛采用。随着时间的推移，由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为“数控电源”的新产品。现今随着直流电源技术的飞跃发展，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，自动运行
参数指标：
1.由单片机自动控制的高低压自动切换来达到降低功耗、提高调压速度的目的。
2.能实现0V起调。
3.两处独特的过流保护设计。
4.能实现0.1V的步进，并且电压显示精度达到小数点后三位。
5.能达到较低的纹波电压，目前预计≤10mv
作品特色：
由于此数控电压源精度高，，能实现0V起调，低纹波，所以对硬件和算法的要求比较高。