數(shù)控穩(wěn)壓電源設(shè)計A參考范文

課程設(shè)計說明書題目：數(shù)控穩(wěn)壓電源設(shè)計 A學(xué)生姓名：學(xué) 號：院（系）：專 業(yè)：指導(dǎo)教師：20xx年 3月26日摘要數(shù)控直流穩(wěn)壓源就是能用數(shù)字量來控制電源輸出電壓的大小， 而且能使輸出的直流電壓能保持穩(wěn)定、精確的直流電壓的設(shè)備。它能輸出一定范圍穩(wěn)定直流電壓，具有一定步進調(diào)節(jié)、輸出電壓顯示的功能。本設(shè)計以固定式三端集成穩(wěn)壓器 LM317為核心器件，配合計數(shù)器及其它器件構(gòu)成所需電路。電源設(shè)計的主要指標(biāo)是：輸入電壓為 DC16V，輸出電壓為直流5~12V可調(diào)，輸出最大電流為 1.5A，輸出最大功率為 18W，輸出電壓誤差≤±0.1V。目錄一、設(shè)計任務(wù)與要求..........................................................................................................（1）二、設(shè)計方案論證..............................................................................................................（1）三、單元電路設(shè)計..............................................................................................................（2）3.1可調(diào)穩(wěn)壓電路設(shè)計...............................................................................................（2）3.2D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計..............................................................................................（2）3.3數(shù)字控制電路.......................................................................................................（3）3.4顯示譯碼電路設(shè)計...............................................................................................（5）3.5電源電路設(shè)計.......................................................................................................（6）3.6電路的簡化與優(yōu)化...............................................................................................（6）四、調(diào)試與測試..................................................................................................................（7）五、總結(jié)與體會..................................................................................................................（15）word文檔 可自由復(fù)制編輯一、設(shè)計任務(wù)與要求設(shè)計并制作一個數(shù)控穩(wěn)壓電源。電源設(shè)有“電壓增”（UP）和“電壓減”（DOWN）兩個鍵，按UP時輸出電壓步進增加，按DOWN時步進減小。具體要求如下：輸出電壓范圍為5~12V，步進為1V；輸出電壓的誤差≤±0.1V；最大輸出電流≥1A。發(fā)揮部分：顯示設(shè)定電壓值；說明：(1)分別測試輸出電壓為 5V、6V、7V、 11V和12V的電壓值；(2)最大輸出電流通過設(shè)計方案予以保證。參考元器件：74HC191/193，74HC138，LM317，CD4511，S8050/8550，DAC0832，NE5532/TL082，TIP41/2N3055/3DD15。二、設(shè)計方案論證根據(jù)設(shè)計要求，可以把要設(shè)計的電路分為4大部分：①可調(diào)穩(wěn)壓電路、②D\A轉(zhuǎn)換電路、③數(shù)字控制電路和④譯碼顯示電路。圖2-1 系統(tǒng)框圖對于可調(diào)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓部分 ,可采用三端穩(wěn)壓調(diào)整器。三端穩(wěn)壓調(diào)整器是應(yīng)用最廣泛的電源集成電路之一，它不僅形式簡單，電壓可調(diào)，還具有調(diào)壓范圍寬、穩(wěn)壓性能好、噪聲低、波紋抑制比高等優(yōu)點。本設(shè)計選擇使用三端正電壓穩(wěn)壓器 LM317，它的輸出電壓為1.25V~37VDC，輸出電流為5mA~1.5A,芯片內(nèi)部具有過熱、過流、短路保護電路 ,最大輸入輸出電壓差為 40VDC，最小輸入輸出電壓差為 3VDC，完全滿足設(shè)計要求。D/A轉(zhuǎn)換電路可采用D/A轉(zhuǎn)換器、單片機進行轉(zhuǎn)換，也可以利用電阻搭建一個權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)來進行D\A轉(zhuǎn)換，或是利用譯碼器和三極管構(gòu)成的電子開關(guān)進行轉(zhuǎn)換。電子開關(guān)具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和成本低的特點，所以本設(shè)計使用了譯碼器和三極管構(gòu)成的電子開關(guān)進行轉(zhuǎn)換的方案。電路要求在5V~12V這八個檔位間步進式增加、減小，因此可以采用四位二進制可加減計數(shù)器74LS193/74HC193作為數(shù)字控制電路的核心元件。輸出電壓為5V~12V，需要顯示兩位數(shù)，這里采用最常用CD4511與七段共陰數(shù)碼管組成顯示電路。三、單元電路設(shè)計3.1可調(diào)穩(wěn)壓電路設(shè)計LM317是可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出電壓范圍 1.2V到37V時能夠提供超過1.5A的電流，符合設(shè)計要求，且易于使用。輸出電壓可通過調(diào)整 R2改變，Vo與R2滿足圖3-1所示關(guān)系。V0=Vref(1+R2/R1) (3-1)圖3-1可調(diào)穩(wěn)壓電路要實現(xiàn)數(shù)控，只需通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路對 R2的阻值進行調(diào)整即可。3.2D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計設(shè)計要求輸出電壓范圍為 5V~12V，步進為1V，共有八個檔位，每個檔位對應(yīng)一個R2的阻值，共8種阻值，因此可以以三極管為電子開關(guān)，對這八種阻值進行選擇，從而實現(xiàn)輸出改變。要輸出所需電壓，只需選通對應(yīng)的三極管。因此可以用 3-8譯碼器配合計數(shù)器發(fā)出選通信號。計數(shù)是從 5開始，到12結(jié)束的，即74HC193輸出從0101到1100，而一片3-8譯碼器的輸入只能從 000到111，所以先要對3-8譯碼器進行擴展，使用兩片74HC138連接成一個4線-16線譯碼器。R2的阻值可由V0=Vref(1+R2/R1)計算得出，具體結(jié)果如表 3-1所示。表3-1輸出電壓與調(diào)整電阻 R2的對應(yīng)關(guān)系輸出電壓V0R2對應(yīng)阻值輸出電壓V0R2對應(yīng)阻值5V691Ω9V1451Ω6V882Ω10V1641Ω7V1072Ω11V1831Ω8V1269Ω12V2022Ωword文檔 可自由復(fù)制編輯圖3-2D/A轉(zhuǎn)換電路3.3數(shù)字控制電路要在5~12之間加減計數(shù)，可以選用四位二進制加減計數(shù)器 74LS193/74HC193作為數(shù)字控制電路的核心元件。加減脈沖可以用微動開關(guān)制作。由于計數(shù)從5開始，12結(jié)束，共八個檔位，因此需要將計數(shù)器改為 8進制?？紤]到74HC193輸出的數(shù)超過9以后，CD4511將會出現(xiàn)消隱，不能直接讓計數(shù)器從 5~12計數(shù)，可以先讓計數(shù)器從 0~9計數(shù)，顯示電路的低位可以直接接計數(shù)器的輸出端。 在低位顯示0、1、2時高位顯示為1，低位顯示為5、6、7、8、9時高位顯示為0,即高位只顯示0、1這兩個數(shù)，所以高位可以用門電路實現(xiàn)。具體的門電路設(shè)計可以采用真值表化簡得出，真值表如表 3-2所示。表3-2計數(shù)電路邏輯真值表DCBAY1（清零）Y2（置數(shù)）111100000001000101001001001101010001010101011001011101100001100101101011所以邏輯表達(dá)式為： Y1（清零）=DCBA，Y2（置數(shù)）=ABCD圖3-3數(shù)字控制電路word文檔 可自由復(fù)制編輯3.4顯示譯碼電路設(shè)計按設(shè)計要求，需要要顯示兩位數(shù)。本設(shè)計使用兩個共陰數(shù)碼管和兩片CD4511搭建所需電路。低位與高位獨立顯示，數(shù)碼管低位顯示0~9,可以直接接74HC193數(shù)據(jù)輸出端；高位顯示0~1，用門電路實現(xiàn)。低位顯示5~9時高位為0，低位顯示0~2時高位顯示1。真值表如表3-3所示。表3-3顯示譯碼電路高位控制真值表DCBAY（高位）00001000110010100110010000101001100011101000010010邏輯關(guān)系式：Y（高位）=(B C D)+(A C D)word文檔 可自由復(fù)制編輯圖3-4顯示譯碼電路3.5電源電路設(shè)計本設(shè)計中使用了許多門電路和 74HC系列的電路，他們都需要 5V電源才能工作。穩(wěn)壓電路中LM317的工作電壓必須大于輸出電壓 3-5V,因此需為LM317提供15V~17V的電壓，為此需要設(shè)計提供供電電源的電路。LM317的工作電壓可由學(xué)生電源提供， 5V電壓可由LM7805提供。LM7805為三端正穩(wěn)壓器件,TO-220封裝，固定的5V輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。內(nèi)含過流、過熱和過載保護電路。帶散熱片時，輸出電流可達(dá) 1A。圖3-5電源電路3.6電路的簡化與優(yōu)化雖然電路的各個模塊已經(jīng)設(shè)計完成，可以滿足所需功能。但總體來看，電路所使用的集成模塊較多，尤其是在門電路方面，共使用路五種不同的門，這給后期連線帶了極大的不便。因此對電路的優(yōu)化、簡化是極為必要的。A/D轉(zhuǎn)換模塊的簡化之前的譯碼電路中使用了74HC138譯碼器，74HC183的輸出端是低電平有效，當(dāng)它選通三級管時必須先反向，反相器的加入無意增加了電路的復(fù)雜性。查資料可知，74HC238譯碼器是輸出高有效的3-8譯碼器，正好符合要求。因此優(yōu)化第電路使用74H238。清零電路的簡化當(dāng)74HC193加到10的時候，需要對其清零，否則數(shù)碼管低位將會出現(xiàn)消隱。計數(shù)為10的時候3-8譯碼器仍然有效，所以可以利用3-8譯碼器的輸出端完成清零。同理，顯示電路的高位也可以利用 3-8譯碼器的輸出端配合門電路進行控制。輸出端的優(yōu)化在設(shè)計電路中，193可以循環(huán)計數(shù)，當(dāng)?shù)碗妷禾兊礁唠妷簳r，可能會損壞負(fù)載，因此必須在計數(shù)器加至12V或減至5V時對輸出進行鎖定。改進后的電路如圖 3-6所示。圖3-6簡化與優(yōu)化后的電路四、調(diào)試與測試電路設(shè)計完成后，還需要用仿真軟件對電路圖通過進行實時模擬，模擬出實際功能，然后通過分析進行改進，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電路的最優(yōu)化。本設(shè)計使用Multisim進行仿真。經(jīng)過仿真，整體電路完全滿足設(shè)計需求，達(dá)到了預(yù)期的效果。仿真通過后，就可以開始焊接了。焊接后的成品如圖所示。在電路組裝過程中，本設(shè)計采用模塊化思想，即先連單元電路，待單元電路實現(xiàn)預(yù)期功能后，再將各個單元逐個連接起來調(diào)試。單元出錯時可以很快的找到錯誤并改正，所有單元電路都實現(xiàn)功能后，再以計數(shù)電路為核心將其它單元電路依次連入，每連入一個單元電路調(diào)試一次，這樣節(jié)省了大量檢查錯誤的時間，降低了調(diào)試的難度。在連線過程中，計數(shù)和顯示電路基本沒有問題題，值得一提的是，設(shè)計電路全部采用的是CMOS器件，CMOS器件不使用的引腳不能懸空，由于在一開始的焊接中沒有注意到這一點，計數(shù)電路出現(xiàn)了不穩(wěn)定的情況，當(dāng)手靠近電路是數(shù)碼管忽亮忽暗。將懸空引腳接地后，這類問題立即消失。對于譯碼電路和穩(wěn)壓輸出電路，由于在仿真過程中使用的電阻大多是非標(biāo)準(zhǔn)的，需要用標(biāo)準(zhǔn)電阻湊配或是用電位器代替，考慮到精度要求，本設(shè)計使用標(biāo)準(zhǔn)電阻湊配。在實際連線中，導(dǎo)線及焊點的電阻都可能影響電壓輸出的精度，所以理論計算的電阻值只能作為一個參考值，電阻大小的選擇需要根據(jù)實際輸出決定。由于固定電阻阻值不易調(diào)整，使得整個調(diào)試的過程變得很麻煩，這是本設(shè)計的缺陷之一。作為一個穩(wěn)壓器，在整個電路連接調(diào)試好后，還有最重要的一步，就是測試穩(wěn)壓器的轉(zhuǎn)換精度，和帶負(fù)載能力，判斷其是否滿足設(shè)計要求。測試結(jié)果如圖：①轉(zhuǎn)換精度測試word文檔 可自由復(fù)制編輯②電流測試五、總結(jié)與體會在本次設(shè)計制作的是一個簡單的數(shù)控穩(wěn)壓源，設(shè)計思想很簡單，電路也不是很復(fù)雜，可是看似很簡單的電路，真正要動手把它制作出來，并不是一件簡單件事。原因有很多，首先是我們沒有經(jīng)常動手設(shè)計過電路，俗話說孰能生巧，只有經(jīng)常動手，設(shè)計起來才會得心應(yīng)手。其次是理論與實際存在差距，理論設(shè)計其實很簡單，只要電路知識扎實，設(shè)計過程不需要很長時間，但在材料準(zhǔn)備和焊接過程中還是會遇到很多問題，例如需要考慮元器件的型號，需要考慮成本，還需要考慮焊接過程中的許多問題。另外我們還需要查閱資料，許多元器件的資料是英文的，這還考查了我們的外語能力。這一系列的問題都要求我們在以后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該注重自己的能力培養(yǎng)，重要的是我們要學(xué)會把從書本中學(xué)到的知識和實際聯(lián)系起來，這不論是對我們以后就業(yè)還是學(xué)習(xí)，都會起到很大的促進和幫助，我相信，通過這次的課程設(shè)計，在以后的學(xué)習(xí)中我會更加努力，力爭把自己所學(xué)的課程學(xué)好、學(xué)精。當(dāng)我完成設(shè)計作品后，再次反思，我覺得我的設(shè)計其實還有很大的改進余地。設(shè)計之初我是以參考原件為中心構(gòu)思的，計數(shù)器計數(shù)選擇了十六進制計數(shù)器74HC193，其實在使用中是把它當(dāng)作十進制來使用的，如果一開始就使用十進制加減計數(shù)器的話，電路可以更加加單。另外本設(shè)計使用的是實驗室提供的16V電源，對于一個穩(wěn)壓器來說這是不合理的，它應(yīng)該使用市電220V供電，這樣才具有實用性?？紤]到安全性，因此省略了這部分電路的設(shè)計。如果使用交流電，還需要考慮濾波與電網(wǎng)波動的問題。當(dāng)然，本設(shè)計也有許多優(yōu)點。首先它電路簡單，使用方便。其次是它制作成本很低，使用的都是常用元件。另外它的輸出精度也佷不錯，抗干擾能力很強?？偟膩碚f，這次設(shè)計是對我個人能力的極大提高。它讓我把理論與實踐從真正意義上相結(jié)合了起來，考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻資料和組織材料的綜合能力。同時，也起到了自我測驗的作用，使我認(rèn)識到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進、提高。通過使用電路CAD軟件Multisim、Proteus、Protel，讓我了解到計算機輔助設(shè)計的智能化,高效率。通過此次課程設(shè)計，我覺得自己充實了許多，首先，我運用自己所學(xué)的知識獨立設(shè)計出了滿足使用要求的使用電路;其次我學(xué)會了多款CAD軟件的使用，這對以后的就業(yè)和工作有著極大的幫助；更重要的是我們學(xué)會了如何獨立思考問題、協(xié)同合作，學(xué)會了遇到問題應(yīng)該如何解決，這將在我們以后的學(xué)習(xí)和工作中起著重要的作用。附錄表5-1元件清單元件名元件描述數(shù)量74HC193四位二進制計數(shù)器174HC238三八譯碼器274HC04非門174HC10三輸入與非門174HC32或門1CD4511顯示譯碼器2LM7805集成穩(wěn)壓器1LM317可調(diào)集成穩(wěn)壓器1電阻10kΩ10電阻2kΩ1電阻1kΩ1電阻830Ω1電阻640Ω1電阻430Ω1電阻220Ω1電阻180Ω14電阻120Ω1電阻11Ω3電阻10Ω3word文檔 可自由復(fù)制編輯word文檔 可自由復(fù)制編輯衛(wèi)生管理制度1 總則1.1 為了加強公司的環(huán)境衛(wèi)生管理，創(chuàng)造一個整潔、文明、溫馨的購物、辦公環(huán)境，根據(jù)《公共場所衛(wèi)生管理條例》的要求，特制定本制度。1.2 集團公司的衛(wèi)生管理部門設(shè)在企管部，并負(fù)責(zé)將集團公司的衛(wèi)生區(qū)域詳細(xì)劃分到各部室，各分公司所轄區(qū)域衛(wèi)生由分公司客服部負(fù)責(zé)劃分，確保無遺漏。2 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2.1 室內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2.1.1 地面、墻面：無灰塵、無紙屑、無痰跡、無泡泡糖等粘合物、無積水，墻角無灰吊、無蜘蛛網(wǎng)。2.1.2 門、窗、玻璃、鏡子、柱子、電梯、樓梯、燈具等，做到明亮、無灰塵、無污跡、無粘合物，特別是玻璃，要求兩面明亮。2.1.3 柜臺、貨架：清潔干凈，貨架、柜臺底層及周圍無亂堆亂放現(xiàn)象、無灰塵、無粘合物，貨架頂部、背部和底部干凈，不存放雜物和私人物品。2.1.4 購物車（筐）、直接接觸食品的售貨工具（包括刀、叉等）：做到內(nèi)外潔凈，無污垢和粘合物等。購物車（筐）要求每天營業(yè)前簡單清理，周五全面清理消毒；售貨工具要求每天消毒，并做好記錄。2.1.5 商品及包裝：商品及外包裝清潔無灰塵（外包裝破損的或破舊的不得陳列）。2.1.6 收款臺、服務(wù)臺、辦公櫥、存包柜：保持清潔、無灰塵，臺面