《直流稳压电源与漏电保护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《直流稳压电源与漏电保护（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.直流稳压电源与漏电保护摘要直流稳压电源由于具有体积小、效率高、重量轻的特点，近年来飞速发展。直流稳压电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域，别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。同样，漏电保护器对家庭用电有很好的保护作用，避免因电路中的电流过大而使电路中的负载损坏。为用电提供了安全的保障。本直流稳压电源及漏电保护，由LM388K组成的稳压电路与继电器组成的漏电保护装置共同组成，在漏电保护装置中利用单片机AT89C52与ADC0809检测电路中的漏电电流，从而控制继电器动作，同时控制液晶LCD1602显示电路的输出功率。关
2、键字: LM388K, 单片机AT89C52, ADC0809, 继电器，液晶LCD1602 Abstract:Dc regulated power supply with the characteristics of small volume, high efficiency, light weight, rapid development in recent years. Dc voltageHigh frequency power supply is its development direction, high frequency, the miniaturization of swi
3、tch power supply, dc regulated power supply and to enter into a wider range of applications, especially in the field of high and new technology application, promoted the high-tech products of miniaturization, light change.Also, the leakage protector for households have very good protection effect, a
4、void the damage of the load current in the circuit and make the circuit. To provide security guarantee.The dc regulated power supply and electric leakage protection, composed of LM388K regulating circuit and the relay composed of leakage protection device, in the electric leakage protection device w
5、ith AT89C52 microcontroller ADC0809 detecting leakage current in the circuit, so as to control relay action, to control the output power of LCD LCD1602 display circuit.目录第一章 系统方案41.1系统要求41.1.1 任务41.1.2 基本要求41.2总体方案设计51.2.1 直流稳压电源方案设计51.2.2 漏电保护器方案设计81.2.3 显示模块方案设计8第二章 理论分析与计算102.1 稳压电源分析计算102.2 漏电检测
6、分析计算112.3 关断保护分析计算11第三章 电路与程序设计123.1总体电路图123.2 工作流程图13第四章 测试方案与测试结果144.1调试方案与仪器144.2 测试数据144.3 测试结果分析14第五章 总结16附件1.117附件1.218附件219附件3：20致谢23参考文献24第一章 系统方案1.1系统要求1.1.1 任务设计并制作一台线性直流稳压电源和一个漏电保护装置，电路连接如图 1.1.1 示。图中 RL为负载电阻、R 为漏电电流调整电阻、A 为漏电流显示电流表、S为转换开关、K 为漏电保护电路复位按钮。 图1.1.1 电路连接图1.1.2 基本要求设计一台额定输出电压为
7、5V，额定输出电流为 1A 的直流稳压电源。 （1）转换开关 S 接 1 端，RL阻值固定为 5。当直流输入电压在 725 V 变化时，要求输出电压为 50.05V，电压调整率 SU1%。 （2）连接方式不变，RL阻值固定为 5。当直流输入电压在 5.57V 变化时，要求输出电压为 50.05V。 （3）连接方式不变，直流输入电压固定在 7V，当直流稳压电源输出电流由1A 减小到 0.01A 时，要求负载调整率 SL1%。（4）制作一个功率测量与显示电路，实时显示稳压电源的输出功率。 1.2总体方案设计7V25V电压LM338电路拓补5V额定输出采集功率与显示漏电保护电路报警系统键盘控制图1.
8、1.2电路框图当直流输入电压在725V变化时，通过一个LM338电路拓补结构让其稳定输出5V的电压，再使用康铜丝链接一个放大电路，通过ADC0804采样获得是是实时的电流、电压值并在1602上显示，当检测电路电流超过30mA时，漏电保护电路启动，断开电路并进行报警。最后可以通过键盘控制电路复位1.2.1 直流稳压电源方案设计方案一：利用三端稳压器78系列里的7805对电路进行稳压，最大输出电流为1.5A,表1.2.1三端稳压器7805的参数图由上表可知，输出电压典型值为5V，输出电压为4.75V5.25V,不能将输出电压的误差范围控制在0.05V之间。方案二：三端稳压器LM338稳压器特性：1
9、. 输出电流：5A 2. 允许瞬态电流：12A 3. 输出电压：1.2V32V 4. 最高输入输出压差：35V 5. 线路调整率：0.005% 6. 负载调整率：0.1% 7. 工作温度：0125 LM338有两种封装，分别是TO-3金属封装、TO-220塑料封装，以下是封装外形和引脚排列：图1.1.3金封型号：LM338LM338典型应用电路：图1.1.4 电路连接图由上述资料可以看出，LM338k的控制端ADJ与可变电阻连接，当可变电阻变化到一定的值时，LM338k会使输出电压会保持在5V左右，不再因为输入电压的改变而变化，它组成电路简单而且稳定 综上所述，选用方案二。1.2.2 漏电保护
10、器方案设计方案一：在干簧管上缠绕线圈与晶闸管、继电器共同来实现漏电保护。干簧管上缠绕的线圈有不同的电流通过时，线圈会产生磁场同时使干簧管内的弹片接触其常开触点闭合，接通晶闸管，使继电器常开触点闭合，常闭触点断开。同时断开输出电路，从而实现漏电保护功能。但是干簧管上缠绕的线圈很难确定其产生磁场的大小。方案二：使用ADC0809判断电路中的漏电电流，是否超过设定的漏电电流值，从而使单片机启动继电器工作，断开输出电路，实现保护电路作用。此方案可得到确定的数值。可对漏电电流改变，综上所述，选用方案二。图1.2.2 ADC08091.2.3 显示模块方案设计方案一：使用液晶显示屏显示。液晶显示屏（LCD
11、）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势可视面积大，画面效果好，没有电磁辐射，显示东西比较细腻，功率消耗小，分辨率高，抗干扰能力强。方案二：使用数码管显示。数码管具有，易老化，对外界环境要求高，不易于维护，同时其精度比较底，不易操作简单。数码管是采用BCD编码显示数字，程序编译容易，但是资源占用较多，消耗功率大，占用体积面积比较大。综上所述，采用方案一。图1.2.3 1602液晶第二章 理论分析与计算2.1 稳压电源分析计算LM338是串联型大电流可调集成稳压器，最大输出为5A，可调范围在1.2525V。而使直流稳压电源输入为5.5V25V，因此选用此芯片实现
12、稳压5V。图2.1 5V稳压电路（1）当转换开关 S 接 1 端，RL阻值固定为 5。当直流输入电压在 725 V 变化时，要求输出电压为 50.05V，电压调整率 SU1%。式中 Uo1是直流输入电压为 7 V 时的输出电压， Uo2是直流输入电压为 25 V 时的源出电压。所以： U02-U010.01U01，U021.01U01（2）当连接方式不变，直流输入电压固定在 7V，当直流稳压电源输出电流由1A 减小到 0.01A 时，要求负载调整率 SL1%。式中 Uo1是负载电阻为 500 时的输出电压， Uo2是负载电阻为 5 时的直流稳压电源输出电压。所以： U02-U010.05U01
13、，U021.05U012.2 漏电检测分析计算使用ADC0809检测并判断线圈中导线电流的变化，是否达到30mA，当电流达到30mA时，ADC0809将信号传至单片机使单片机工作，2.3 关断保护分析计算本直流稳压电源及漏电保护器是利用ADC0809检测电路中漏电电流，判断其是否达到直流稳压电源及漏电保护器设定的漏电电流值。如果达到设定的漏电电流，ADC0809将信号输入单片机AT89C52，输出信号使漏电关断部分动作，继电器吸合，继电器常闭触点断开，输出电路收到保护，图2.3为关断保护电路图2.3 关断保护电路第三章 电路与程序设计3.1总体电路图 图3.1直流稳压电源及漏电保护总体电路图3
14、.2 工作流程图输入5.5V25V电压5V输出检测电流30mA漏电保护负载输出结束开始图3.2直流稳压电源及漏电保护器工作流程图 第四章 测试方案与测试结果4.1调试方案与仪器 向串联型稳压电源输入5.525V之间的电压，利用电压表检测输出的电压，是否达到预定的要求5V,如果未达到，可利用螺丝刀对R1的阻值进行调整，直到使输出达到5V。螺丝刀（用于调节可变电阻的阻值）表4.1 调试仪器仪器名称型号技术指标用途数字万用表MY632KHz2.0%，20KHz1.5%检测稳压电路的输出电压和漏电电流示波器JC1022T25Hz 500M/s用于检查电路中电流的输出波形4.2 测试数据表4.2 直流稳压电源的输出数据输入电压（V）7.0010.0013.0016.0019.0022.00输出电压（V）4.994.995.005.005.015.034.3 测试结果分析 当直流稳压电源输入在5.525V之间变化时，直流稳压电源输出保持在50.05V，同时当电路中的电流30mA时，由ADC0809检测，传输单片机控制继电器动作，断开输出电路，保护电路。第五章 总结通过本次直流型稳压电源及漏电保护的制作，学会了使用单片机和ADC0809的运用，了解了电路的构成，以及各器件的作用和在电路中的运用。特别了解到了串联型大电流可调集成稳压器LM338k芯片的使用方法，了解了LM338k在
