直流穩(wěn)壓電源_答辯

1、LOGO基于單片機(jī)的數(shù)控穩(wěn)壓電源設(shè)基于單片機(jī)的數(shù)控穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)（硬件設(shè)計(jì)）計(jì)（硬件設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師：楊建華指導(dǎo)教師：楊建華答答 辯辯 人：趙祥人：趙祥學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：100402121100402121專專 業(yè)：自動(dòng)化業(yè)：自動(dòng)化編輯課編輯課件件背景及意義背景及意義u隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源已隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用與航空航天、計(jì)算機(jī)、通訊經(jīng)廣泛應(yīng)用與航空航天、計(jì)算機(jī)、通訊、醫(yī)療儀器等諸多領(lǐng)域。電氣設(shè)備和儀、醫(yī)療儀器等諸多領(lǐng)域。電氣設(shè)備和儀器都需要的高穩(wěn)定度的電壓，但是目前器都需要的高穩(wěn)定度的電壓，但是目前的電源普遍存在輸出不恒定、精度較差的電源普遍存在輸出不恒定、精度較

2、差的問題的問題,針對(duì)這些問題，設(shè)計(jì)一種性能針對(duì)這些問題，設(shè)計(jì)一種性能優(yōu)良的開關(guān)電源十分重要。優(yōu)良的開關(guān)電源十分重要。Company Logo編輯課編輯課件件設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容u本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)和其它元器件及外圍本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)和其它元器件及外圍電路，開發(fā)一個(gè)數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源。電路，開發(fā)一個(gè)數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源。能夠設(shè)定輸出電壓值，電壓值、電流值能夠設(shè)定輸出電壓值，電壓值、電流值輸出顯示及過流保護(hù)等功能。輸出顯示及過流保護(hù)等功能。編輯課編輯課件件系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)Company Logo編輯課編輯課件件硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)u整流器：采用單向橋式整流電路，整流器：采用單向橋式整流電路，它相對(duì)于半波

3、整流電路具有輸出電它相對(duì)于半波整流電路具有輸出電壓高、變壓器利用率高、脈動(dòng)小等壓高、變壓器利用率高、脈動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。Company Logo編輯課編輯課件件斬波電路斬波電路u降壓斬波電路是整個(gè)主電路的核心，其原理圖如下降壓斬波電路是整個(gè)主電路的核心，其原理圖如下圖所示，圖所示，Company LogoETtEtttUonoffonon0編輯課編輯課件件供電電源供電電源u系統(tǒng)中需要一些基本電源供電，需要電壓有系統(tǒng)中需要一些基本電源供電，需要電壓有+5V、+12V。電解電容濾掉大幅值的低頻成分，小無(wú)極性。電解電容濾掉大幅值的低頻成分，小無(wú)極性電容濾掉脈動(dòng)直流中的高次諧波。電容濾掉脈動(dòng)直流中的高

4、次諧波。Company Logo編輯課編輯課件件電壓采集電壓采集Company Logo電壓和電流的采集時(shí)在降壓斬波電路后進(jìn)行的。電壓和電流的采集時(shí)在降壓斬波電路后進(jìn)行的。由于斬波后的電壓范圍為由于斬波后的電壓范圍為0-15V，而，而AD0809輸輸入電壓范圍為入電壓范圍為0-5V，因此需通過分壓電阻，因此需通過分壓電阻R1阻值阻值2K，R6阻值阻值1K比例比例2：1通過分壓。通過分壓。編輯課編輯課件件電流采集電流采集 電流通過霍爾電流通過霍爾電流傳感器進(jìn)行電流傳感器進(jìn)行采集采集。通過測(cè)量。通過測(cè)量霍爾電勢(shì)的大小霍爾電勢(shì)的大小間接測(cè)量載流導(dǎo)間接測(cè)量載流導(dǎo)體電流的大小。體電流的大小。Compan

5、y Logo編輯課編輯課件件霍爾電流傳感器霍爾電流傳感器 霍爾元件固定在氣霍爾元件固定在氣隙中檢測(cè)磁通，通過隙中檢測(cè)磁通，通過繞在磁芯上的多匝線繞在磁芯上的多匝線圈，傳感器的輸出端圈，傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。邊電流的電流變化。Company Logo編輯課編輯課件件過流保護(hù)過流保護(hù)u 線通過霍爾元件輸出的線通過霍爾元件輸出的電壓信號(hào)送到比較器與電壓信號(hào)送到比較器與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。當(dāng)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。當(dāng)系統(tǒng)的工作電流超過基系統(tǒng)的工作電流超過基準(zhǔn)電流時(shí)準(zhǔn)電流時(shí), ,比較器產(chǎn)生正比較器產(chǎn)生正的跳變的跳變, ,產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作, ,使可控硅不能導(dǎo)通

6、工作使可控硅不能導(dǎo)通工作, ,系統(tǒng)輸出電壓電流降低系統(tǒng)輸出電壓電流降低; ;當(dāng)系統(tǒng)的工作電流恢復(fù)當(dāng)系統(tǒng)的工作電流恢復(fù)正常時(shí)正常時(shí), ,比較器輸出負(fù)跳比較器輸出負(fù)跳變變, ,該跳變也也送入中斷該跳變也也送入中斷, ,保護(hù)動(dòng)作消除保護(hù)動(dòng)作消除, ,使系統(tǒng)使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作?；謴?fù)正常工作。Company Logo編輯課編輯課件件報(bào)警電路報(bào)警電路u通過負(fù)載的電流超過通過負(fù)載的電流超過預(yù)設(shè)值時(shí)由單片機(jī)的預(yù)設(shè)值時(shí)由單片機(jī)的p2.0置高，三極管置高，三極管導(dǎo)通蜂鳴器報(bào)警。導(dǎo)通蜂鳴器報(bào)警。Company Logo編輯課編輯課件件A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路u 本設(shè)計(jì)只需電壓和電流兩個(gè)模擬量，通過給本設(shè)計(jì)只需電壓和電

7、流兩個(gè)模擬量，通過給ADDA輸入地址輸入地址1和和0，并使，并使ALE=1，將地址存入鎖存器中，通過控制信號(hào)，將，將地址存入鎖存器中，通過控制信號(hào)，將電壓采集電壓采集Power_Test和和Allegro_Output模擬量輸入模擬量輸入IN0和和IN1，最后將轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)字量送到數(shù)據(jù)線上，數(shù)據(jù)輸出線，最后將轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)字量送到數(shù)據(jù)線上，數(shù)據(jù)輸出線EXP1-EXP8分別接分別接P1口的口的P1.0-P1.7，Company Logo編輯課編輯課件件u 本系統(tǒng)采用的是本系統(tǒng)采用的是4位一位一體共陽(yáng)極數(shù)碼管，體共陽(yáng)極數(shù)碼管，LED用在動(dòng)態(tài)顯示時(shí)用在動(dòng)態(tài)顯示時(shí),一般需要一般需要10-30mA負(fù)載電流負(fù)載

8、電流,為了保證為了保證LED管可靠發(fā)光管可靠發(fā)光,需要需要提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流。本系統(tǒng)外加三極管。本系統(tǒng)外加三極管9012作為驅(qū)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng),并并可可以起到緩沖和隔離作以起到緩沖和隔離作用，使單片機(jī)工作更用，使單片機(jī)工作更加穩(wěn)定可靠。加穩(wěn)定可靠。編輯課編輯課件件按鍵電路按鍵電路u按照實(shí)際需要可以按照實(shí)際需要可以通過按鍵得到所需通過按鍵得到所需的電壓，通過四個(gè)的電壓，通過四個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)鍵盤輸按鍵，實(shí)現(xiàn)鍵盤輸入操作。其中入操作。其中S1、S2來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)“+”“-”步進(jìn)步進(jìn)0.1V控制，控制，S3實(shí)實(shí)現(xiàn)電壓十位、個(gè)位現(xiàn)電壓十位、個(gè)位、十分位的切換，、十分位的切換，S4實(shí)現(xiàn)電壓電流實(shí)現(xiàn)電壓電流顯示切換。顯示切換。編輯課編輯課件件硬件調(diào)試硬件調(diào)試u 供電電源模塊測(cè)試供電電源模塊測(cè)試u 按鍵電路的硬件測(cè)試按鍵電路的