0-30V可调直流稳压电源设计

实用文档文案大全学号毕业设计（2016届本科）题目：0-30V可调直流稳压电源设计学院：专业：作者姓名：指导教师：职称：完成日期：年月日二○一六年五月实用文档文案大全目录摘要.................................................................1Abstract................................................................2第1章绪论...........................................................31.1论文研究背景与意义.............................................31.2国内外研究......................................................31.3发展趋势.........................................................41.4主要内容........................................................4第2章硬件设计.........................................................42.1主电路设计......................................................52.2整流、滤波、稳压电路设计........................................52.3主电路元器件的选择...............................................9本章小结...........................................................10第3章控制电路设计....................................................103.1LM317芯片及应用电路............................................103.2控制电路元器件的选择...........................................123.3单片机AT89C51简介.............................................123.4芯片方案选择....................................................143.5控制电路图.....................................................163.6四位共阳极数码管...............................................173.7S8050三极管作用................................................173.8采样电路.......................................................183.9辅助电源电路...................................................19本章小结...........................................................21第4章软件系统设计及仿真..............................................224.1程序流程图.....................................................224.2程序............................................................234.3仿真结果........................................................30本章小结...........................................................31总结..................................................................31实用文档文案大全致谢.................................................................32参考文献...............................................................33附录.................................................................34实用文档文案大全摘要本文设计了一种基于AT89C51单片机为核心控制器的数控直流稳压电源，该电源主要由辅助电源、显示电路、控制电路、数模转换电路、稳压电路和模数转换电路六部分组成。该系统以AT89C51单片机为控制单元，以数模转换芯片DAC0832输出参考电压，以模数转换芯片TLC1534对釆样值进行转换为数字信号。辅助电源提供各个芯片、数码管和放大器所需工作电压，显示电路用于显示电源输出电压的大小，输出电压值可通过按键对其进行步进控制（±0.1V)，并且在按键长时间按下的时候能连续增加或减小。关键词：数控直流稳压电源；AT89C51；D/A转换实用文档文案大全AbstractInthispaper,thedesignofabasedonAT89C51microcontrollerasthecorecontrollerofNCDCregulatedpowersupply,thepowersupplymainlybyauxiliarypowersupply,displaycircuit,controlcircuit,digitaltoanalogconversioncircuit,avoltagestabilizingcircuitandanalogdigitalconversioncircuitofsixpartscomposition.ThesystemtakestheAT89C51singlechipasthecontrolunit,andthedigitalanalogconverterchipDAC0832outputreferencevoltage,andthesamplingvalueisconvertedtodigitalsignalbytheanalogdigitalconversionchipTLC1534.Auxiliarypowersupplytoprovideeachchip,digitaltubeandamplifierworkingvoltage,displaycircuitisusedtodisplaythesizeoftheoutputvoltageandtheoutputvoltagevaluecanbethroughthebuttonsonthestepcontrol(+0.1V),andinthebuttonforalongtimepressedcanincreaseordecrease.Keywords:NCDCregulatedpowersupply;AT89C51;D/Aconversion实用文档文案大全第1章绪论1.1论文研究背景与意义随着电子技术的发展，电子设备在人们的生活和生产中的地位也越来越重要，许多的电子设备对所需的电源也提出了更高的要求。而这其中相当多的电子设备不能直接使用公用电网提供的交流电源,而是需要稳定的直流电源，因此对直流电源的性能、体积、重量等的要求也不断提高，再加上当今世界能源贫乏，于是对稳压电源的功率损耗也提出了更严格的要求；同时，电子设备种类的不断增加，使得其对直流电源输出电压值、电流值的需求也越来越多。从上世纪九十年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。在80年代的第一代分布式供电系统开始转向到20世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。早在90年代中，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与劣势，因而无法被广泛采用。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。1.2国内外研究随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障60%来自电源，因此，电源越来越受到人们的重视。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。20世纪50年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭开发了开关电源[1]。在近半个世纪的发展过程中，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐步取代传统技术制造的连续工作电源，并广泛应用于电子整机与设备中。20世纪80年代，计算机全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代。20世纪90年代，开关电源在电子、电器设备、家用领域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速发展期。到21实用文档文案大全世纪小型电子设备的发展更加迅速和更加普及，但是现在很多的小型电子设备都是依靠电池来供电的，所以开发一种新型的开关电源应用于小型电子设备中就显得非常重要了。1.3发展趋势直流电源今后的发展目标之一就是不仅要在性能上做到效率高、噪声低、高次谐波低、既节能又不干扰环境，还要在功能上力求实现数控化、多功能化与智能化。1.4主要内容本论文主要内容主要包括：（1）设计变压电路：选用合适的电源变压器将220V电压降到设备所需电压。（2）设计整流滤波电路：降压后的交流电压，通过整流电路整流变成单向脉动直流电压。直流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压，即滤除交流成分，保留直流成分。滤波电路一般由电阻电容组成，其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压。（3）设计稳压电路：稳压电路的作用是在外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能够输出不受影响而维持稳定的直流电压。（4）设计控制电路：本设计主要采用89C51系列单片机作为整机的控制单元，经过D/A转换器（DAC0832）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。第2章硬件设计本章主要介绍电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路及主电路的元器件选型，并绘制出各部分电路的电路图。实用文档文案大全2.1主电路设计直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、控制电路组成。如下图2.1所示：T工频交流脉动直流直流整流滤波稳压负载图2.1直流稳压电源组成框图故本设计直流稳压电源要完成以下工作：（1）设计变压电路：选用合适的电源变压器将电网电压降到所需要的交流电压值。（2）设计整流滤波电路：降压后的交流电压，通过整流电路整流变