復件程控直流穩(wěn)壓電源設計報告

1、程控直流穩(wěn)壓電源設計報告一、設計要求：本次設計的目的是設計一個可調直流穩(wěn)壓電源并采用數(shù)碼管實時顯示輸出電壓。設計要求是采用220V作為電源，輸出調整范圍為1.25V30V，最大輸出電流為1A。本次設計的意義是通過本設計加深對電子技術課程的理解，了解一般設計過程，掌握一種電子電路設計軟件以及51單片機的使用方法。二、設計方案：功率電源變壓器的作用是將來自電網的220V交流電壓u1變換為整流電路所需要的交流電壓u2。電源變壓器的效率為：其中：是變壓器副邊的功率，是變壓器原邊的功率。一般小型變壓器的效率如表1所示：小型變壓器的效率副邊功率效率0.60.70.80.85因此，當算出了副邊功率后，就可以

2、根據(jù)上表算出原邊。=L1/L2 其中：N1為原邊線圈扎數(shù)，N2為副邊線圈扎數(shù)，L1為原線圈的電感量，L2為副線圈的電感量。由于LM317L的輸入電壓與輸出電壓差的最小值,輸入電壓與輸出電壓差的最大值,故LM317L的輸入電壓范圍為： 即 取U2=29V變壓器副邊電流I2>Iomax = 1A,取I2 =1.1A因此，變壓器副邊輸出功率：由于變壓器所以變壓器原邊輸出功率,為留有余地選用功率為50W的變壓器。3.2 整流濾波部分圖4整流濾波電路在穩(wěn)壓電源電路設計中一般用四個二極管組成橋式整流電路來完成整流功能，整流電路的作用是將交流電壓u2變換成脈動的直流電壓u3。濾波電路一般由電容組成，其

3、作用是把脈動直流電壓u3中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓UI。UI與交流電壓u2的有效值U2的關系為：在整流電路中： 流過每只二極管的平均電流為：其中：R為整流濾波電路的負載電阻，它為電容C提供放電通路，放電時間常數(shù)RC應滿足：其中：T = 20ms是50Hz交流電壓的周期 由于，Iomax = 1A,IN4001的反向擊穿電壓,額定工作電流,故整流二極管選用IN4001. 根據(jù)和公式可求的所以濾波電容電容的耐壓要大于，故濾波電容C1取容量為2000uF3.3 穩(wěn)壓部分 由于輸入電壓（電網電壓）u1發(fā)生波動、負載和溫度發(fā)生變化時，濾波電路輸出的直流電壓UI會隨著變化。因此，為了維

4、持輸出電壓UI穩(wěn)定不變，還需加一級穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當外界因素（電網電壓、負載、環(huán)境溫度）發(fā)生變化時，能使輸出直流電壓不受影響，而維持穩(wěn)定的輸出。穩(wěn)壓電路一般采用集成穩(wěn)壓器和一些外圍元件所組成。采用集成穩(wěn)壓器設計的穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定、結構簡單等優(yōu)點?？烧{式三端集成穩(wěn)壓器是指輸出電壓可以連續(xù)調節(jié)的穩(wěn)壓器，有輸出正電壓的CW317系列（LM317L）三端穩(wěn)壓器；有輸出負電壓的CW337系列（LM337）三端穩(wěn)壓器。在可調式三端集成穩(wěn)壓器中，穩(wěn)壓器的三個端是指輸入端、輸出端和調節(jié)端。穩(wěn)壓器輸出電壓的可調范圍為Uo=1.2 37V，最大輸出電流Iomax =1.5A。輸入電壓與輸出電壓差的允

5、許范圍為：UI -Uo = 3 40V。圖5（a） 可調式三端穩(wěn)壓在圖三中，R1與U3，U4組成輸出電壓調節(jié)電路，U3，U4為精密可調數(shù)字電位器。電容C3可以進一步消除紋波，電容C2還能起到相位補償作用，以防止電路產生自激振蕩。D1，D2對電路起保護作用。U3，U4采用10位可調數(shù)字電位器，最大阻值為10K。圖中采用兩個MAX5483并聯(lián)，其最大阻值為5K。 可將兩個并聯(lián)的數(shù)字電位器等效一個可調電位箱，其等效圖為： 將兩個并聯(lián)的數(shù)字電位器等效變阻箱，設其接入電阻為Rv，則輸出電壓Vout=1.25*(1+Rv/R1),控制Rv則可控制輸出電壓1.25V<Vout<=30V.3.4

6、單片機控制和數(shù)碼管顯示單片機控制和數(shù)碼管顯示電路如上圖設置步進為0.1，0.2，0.5，1，2，5通過加減可得到想要的電壓值，單片機控制數(shù)值電位器調節(jié)到相應的位置并保持直到下一次輸入，同時通過數(shù)碼管顯示其值。實驗電路總圖為：/ 共陰數(shù)碼管 P0段選，P2位選，P1矩陣鍵盤，P3.3P3.5串口通信#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned charsbit SCLK=P33;sbit CS=P34;sbit DIN=P35;sbit led1=P36;/ -sbit led2=P37;/ +sbi

7、t key1=P10;/ 0.1sbit key2=P11;/ 0.2sbit key3=P12;/ 0.5sbit key4=P13;/ 1sbit key5=P14;/ 2sbit key6=P15;/ 5sbit key7=P16;/ + -sbit key8=P17;/ Enterint num=13,R_code;uchar t0=0,change=0,set=0,mark=0,a=0,b=0,c=0;/ mark=0為+，!0為-uchar led_bit=0xfb,0xfd,0xfe;/ 用于P2位選掃描uchar led=0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb

8、6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6;/ 09void delay(uchar ms) / 延時函數(shù) /uchar i,j;for(i=0;i<ms;i+)for(j=0;j<120;j+)；void time0() interrupt 1 / 數(shù)碼管閃爍函數(shù) /TH0=(65536-45872)/256;TL0=(65536-45872)%256;t0+;if(!mark)led2=0;led1=1;else led1=0;led2=1;if(t0=9)led_bit0=0xff;led_bit1=0xff;led_bit2=0xff;if(t0=17)t0=1;led_b

9、it0=0xfb;led_bit1=0xfd;led_bit2=0xfe;void show() / 數(shù)碼管顯示函數(shù) /a=num/100; / 取百位b=(num/10)%10; / 取十位c=num%10; / 取個位P2=led_bit0;P0=leda;delay(1);P2=led_bit1;P0=ledb+1;delay(1);P2=led_bit2;P0=ledc;delay(1);P2=0xff;void send_max5483()/ 向MAX5483傳送數(shù)據(jù) /uchar i;CS=0;for(i=0;i<8;i+) / C1C0=00DIN=0;_nop_();_n

10、op_();SCLK=1;_nop_();_nop_();SCLK=0;R_code=R_code<<6;for(i=0;i<10;i+)if(R_code&0x8000)DIN=1;else DIN=0;_nop_();_nop_();SCLK=1;_nop_();_nop_();SCLK=0;R_code=R_code<<1;CS=1;void scan() / 獨立鍵盤掃描 /if(key8=0)delay(10);if(key8=0)set+;while(!key8);if(set)/key8第一次被按下開始設置TR0=1;/ 開啟中T0斷使數(shù)碼管

11、閃爍if(key1=0)delay(10);if(key1=0)change=1;while(!key1);if(key2=0)delay(10);if(key2=0)change=2;while(!key2);if(key3=0)delay(10);if(key3=0) change=5;while(!key3);if(key4=0)delay(10);if(key4=0) change=10;while(!key4);if(key5=0)delay(10);if(key5=0)change=20;while(!key5);if(key6=0)delay(10);if(key6=0)chan

12、ge=50;while(!key6);if(key7=0)delay(10);if(key7=0)mark=mark;while(!key7);if(set=2)/key8第二次被按下退出設置 TR0=0;/ 關閉T0中斷，取消閃爍led_bit0=0xfb;led_bit1=0xfd;led_bit2=0xfe;R_code=(32*num-470)/10;/ 公式(需要調試做修改) send_max5483();/ 向MAX5483數(shù)字電位器送數(shù)據(jù)led1=1;led2=1;/ 關閉發(fā)光二極管mark=0;t0=0;set=0;if(!mark)/ + + + + + + + + +num=num+change;change=0;if(num>300)