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1、长春工业大学学士学位论文I摘 要本设计基于开关电源的工作原理，主体 DC-DC变换电路采用 Buck降压斩波电路，通过负载电流反馈，控制 UC3843峰值电流模式控制器控制 Buck变换器的占空比来实现负载电流的恒定。该设计电路主要包括单片机控制电路，DC-DC变换电路，稳流反馈电路，负载电流测量电路，基于 PWM的电压输出 DAC电路，基于 A/D的键盘电路和过流保护电路。本数控直流恒流电源，输出电流范围0mA1000mA，其步进值为 10mA，效率较高。其中单片机采用了宏晶公司的增强型 51单片机 STC12C5A32S2，内部有 8路 10位 A/D，有专用的 SPI模块，可以直接与 A
2、DC变换器通信，省去了软件模拟时序的麻烦。在软件部分，除了流程图以外，还分析了 C语言编译原理。关键词： Buck，UC3843，反馈电路，数控直流恒流电源长春工业大学学士学位论文IIAbstractSwitching power supply with power semiconductor devices as switches, the duty cycle modulated by controlling the switch output voltage. The power transistor (GTR), for example, when the switch is satu
3、rated conduction, the collector and emitter voltage drop close to zero at both ends; When the switch is closing, its collector current is zero. So its power consumption, efficiency can be as high as 70% to 95%. The low power consumption, heat sink also decreases. Switching power supply directly to t
4、he rectified mains voltage, filter, adjustment, and then adjust the tube voltage by the switch, no power transformerThe design is based on switching power supply works, the DC-DC converter with Buck buck chopper circuit, through the load current feedback, control the peak current-mode controller UC3
5、843 Buck converter duty cycle to achieve a constant load current. The design circuit includes a single chip control circuit, DC-DC conversion circuit, constant current feedback circuit, the load current measurement circuit, based on the PWM voltage output DAC, based on A / D keyboard circuit and ove
6、r-current protection circuit. The numerical control constant current DC power supply, output current range of 0mA-1000mA, the step value of 10mA, efficiency is higher.Microcontroller which uses the companys enhanced macro crystal 51 MCU STC12C5A32S2, internal 8-channel 10-bit A / D, a dedicated SPI
7、module can communicate directly with the ADC converter, eliminating the need for software to simulate the timing of the trouble. In the software part, in addition to flow, it also analyzes the C language compiler theory.Keywords: Buck, UC3843, feedback circuit, NC dc constant current power supply长春工
8、业大学学士学位论文III目 录摘 要 .IAbstract.II目 录 .III第一章 绪 论 .11.1开关电源的基本构成 .1第二章 硬件电路设计和原理 .22.1 电源设计 .22.2 主体变换电路的设计 .32.2.1 模拟设计方案 .32.2.2 电力电子设计方案 .42.3 PWM反馈控制电路设计 .82.4 DAC转换电路设计 .152.4.1 基于 PWM实现 D/A转换电路设计 .152.4.2 基于 TLV5618的 D/A转换电路设计 .192.5 单片机最小系统电路设计 .202.5.1 STC12C5A32S2系列单片机简介 .202.5.2 具体电路设计 .202.
9、6 液晶显示电路设计 .222.7 键盘电路 .232.7.1 矩阵键盘检测电路设计及原理 .232.7.2 基于 A/D的键盘扫描设计 .242.8 负载电路电流测量电路设计 .252.8.1 基于 A/D芯片 TLC2543电路设计 .252.9 开关管的选择和驱动电路 .28第三章 Buck 电路参数选择原理和计算 .303.1 参数选择原理 .303.2 电感值的计算 .333.3 滤波电容的计算 .333.4 关于采样电阻的选用 .33第四章 软件设计 .344.1 程序流程图 .344.1.1 主程序流程图 .344.1.2 键盘扫描程序 .35长春工业大学学士学位论文IV4.2
10、C 语言运行时的数据结构 .36致 谢 .43参考文献 .44长春工业大学学士学位论文1第一章 绪 论1.1 开关电源的基本构成开关电源的基本构成如下图 1.1 所示，其中 DC/DC 变换器用以进行功率转换，它是开关电源的核心部分，此外还有启动，过流与过压保护，噪声滤波等电路。输出采用电路（R1，R2）检测输出电压变化，并与基准电压 比较，rU误差电压经过放大及脉冲调制（PWM）电路，再经过驱动电路控制功率器件的占空比，从而达到调整输出电压大小的目的。R 1R 2比较较放大器P W M驱动器D C / D C 变换器U oU r图 1.1 开关电源的基本结构长春工业大学学士学位论文2第二章 硬件电路设计和原理2.1 电源设计MCU 和运放放大器分别需要 5V 和 12V 的电源，通常我们选用线性三端稳压芯片 LM7800 系列。但是由于线性稳压电源在工作会有大的“热损耗” ，其工作效率低，具体如下（我们以 LM7805 为例）：VinoutGNDR78053LEC146f/vK+二图 2.1 LM7805 电路由于 LM7805 进入端进来+24V 的电压，输出端是 +5V 电压，在 LM7805 上就截取了+19V，这就使电源效率非常低了。而本设计是数控恒流源，对效率要求本身就比较的严，所以我选用开关型稳压芯片 LM2576 来产生系统所需的电源。LM2576 系列是美国国
