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1、1合 肥 通 用 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 论 文题 目： 系 别： 专 业： 学 制： 姓 名： 学 号： 指导教师： 年 月 日2指导教师评语及成绩：指导教师： 年 月 日3摘 要数控直流稳压电源以其优良的输出特性，广泛应用于各种电子线路中。质量优良的数控电源，能满足电子线路各种要求。因此,数控电源的设计颇为重要。本文主要介绍了基于 51 单片机数控直流稳压电源的设计过程，分为以下 4 部分：（1）详细介绍数控直流稳压电源中包含的整流电路、滤波电路、稳压电路、运放电路及保护电路等。 （2）设计出了各部分电路、键盘和显示电路的电路图，并完全硬件焊接。 （3）给出了系统的软件设计思
2、路及软件流程图。 （4）通过硬件制作，实验和分析，设计出的电源能完全满足设计要求，可以对输出电压进行 0V12V 的任意调制，并且有过流保护功能。此外，本设计的直流稳压电源能够适应所带负载的启动性能，电路稳定可靠，且能够输出较大的电流。关键词直流稳压电源，单片机，过流保护4目 录摘 要 .2ABSTRACT.5目 录 .6前 言 .8第 1 章 选题意义 .101.1 设计要求 .101.2 电源简介 .101.3 方案比较 .11第 2 章 基于单片机双路直流稳压可调电源的基本原理 .142.1 直流稳压电源总体结构 .142.2 电源变压器 .152.3 整流电路 .152.4 滤波电路
3、.172.5 稳压电路 .182.6 运放电路 .192.6.1 电压运放 .192.6.2 功率运放 .192.7 保护电路： .20第 3 章 直流稳压可调电源硬件设计 .213.1 硬件设计原理和思路 .213.1.1 系统硬件的基本组成部分 .213.1.2 电源部分设计 .213.1.3 稳压电路的设计 .223.1.4 运放电路的设计 .223.1.5 过流保护电路的设计 .233.2 硬件设计 .243.2.1 单片机部分 .2453.2.2 D/A 转换部分 .253.2.3 按键部分 .293.2.4 数显部分 .303.2.5 功率放大部分： .303.2.6 总硬件图：
4、.31第 4 章 直流稳压可调电源软件设计 .324.1 主程序流程图 .324.2 按键响应流程图： .334.3 程序运行原理 .33第 5 章 结论与展望 .345.1 电源测试 .345.1.1 电压数值测试 .345.1.2 电压输出波形测试（DS-5022ME 示波器）： .355.1.2.1 直流 12V 输出波形 .355.1.2.2 直流 5V 输出波形 .365.1.2.3 直流 012V 输出波形 .365.1.3 电流测试 .365.1.4 性能测试 .375.2 电路扩展 .385.2.1 抑制纹波 .385.2.2 开机电压预置 .385.2.3 过流保护报警 .3
5、8结 论 .39参考文献 .416前 言几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题，比如：测量仪器的准确度降低，交流放大器的噪声增大，直流放大器的零点漂移等等。设计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求
6、。因此,直流稳压电源的研究就颇为重要。目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法（线性稳压电源） ，另一种是数字方法（开关电源） 。前者的电路均采用模拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区。将220V、50Hz 的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流、滤波和稳压,输出一个直流电压。线性稳压源的优点是：电源稳定度及负载稳定度较高；输出纹波电压小；瞬态响应速度快；线路结构简单,便于维修；没有开关干扰。缺点是：功耗大、效率低,体积大、质量重、不能微小型化；必须有较大容量的滤波电容开关稳压电源的调整管工作在开关状态,主要优越性是交换效率可高达 7095%。开关稳压电源的优越性还体现在：功耗小、效率高。晶体管在激励信号的激励下,交替的工作在导通-截止的开关状态,转换速度很快,频率一般为 50kHz 左右。开关晶体管的功耗很小,电源的效率可以大幅度的提高,达到 80%以上。体积小、重量轻。开关稳压电源里没有采用笨重的工频变压器。调整管上的耗散功率大幅度降低以后,省去了较大的散热片。稳压范围宽。开关电源的输出电压
