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数控直流稳压电源的设计与制作

任务书

——数控直流稳压电源

1. 基本功能实现：

（1）可输出电压：范围 1～5V，步进 0.1V，纹波不大于 10mV。

（2）可输出电流： 150mA。

（3）可输出电压值由数码管显示。

（4）由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减。

（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出输出± 15v,+5v。

2. 扩展功能与创新：

（1）输出电压可预置在 0~10v 之间的任意一值。

技术，技术指标，分类标准等。并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开

关稳压电源。电源设计的主要指标是：输入电压为 AC220V，输入频率为 50HZ，输入电压

范围为 AC165V～265V，输出电压为直流 1～5V 可调，输出最大电流为 150mA，输出最

大功率为 2.25W。

最后在完成基本指标的基础上，本文还增加了防浪涌电流的附属功能，使电路更加满足

小型电子设备的用电需要。

数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能

保持稳定、精确的直流电压源；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路

等组成的数控直流稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略；它与传统的稳压

电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其结构简单、制作方便、成本低，输出电

压在 1～5V 之间连续可调，其输出电压大小以 1V 步进，输出电压的大小调节是通过“＋”

“－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。该电源控

制电路选用 89C51 单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定

性好、效率高等特点。详细分析了电源的拓朴图及工作原理。

关键词：稳压电源；单片微型机；数控直流；D/A 转换

引言

数控支流稳压电源是一种常见的电子仪器，广泛的用于电子电路，教学实验和科学研究

等领域。目前实用的直流稳压电源大部分是线性电源。利用分离器件组成，其体积大，功率

底，可靠性差，操作使用不方便，自我保护功能不够，因而故障率高。随着电子科技的飞速

发展，各种电子，电器设备对稳压电源的性能要求日益提高，稳压电源不断差朝着小型化，

高效率，低成本，高可靠性，低电磁干扰，模块化和智能化发展。以单片机系统为核心而设

计制造出来的新一代稳压电源不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能卓越，而且单片机

具有计算和控制功能，利用它对采样技术进行各种计算，从而可排除和减少由于骚扰信号和

模拟电路因起的误差，大大提高稳压电源输出电压和输出电流精度，降低了对模拟电路的要

求。智能稳压电源可利用单片机设置周密的保护检测系统，确保电源运行可靠。输出电压和

3 本设计方案思路……………………………………………………………………………13

3.1 稳压源的技术指标和要求………………………………………………………………………………………..13

3.2 总体设计框图…………………………………………………………………………………………………………14

4 单元电路设计………………………………………………………………………………15

4.1 稳压电源部分…………………………………………………………………………………………………………15

4.2 显示部分……………………………………………………………………………………………………………….15

4.3 数模转换部分…………………………………………………………………………………………………………16

4.4 数字控制部分…………………………………………………………………………………………………………17

5 系统软件部分………………………………………………………………………………18

6 制作与调试………………………………………………………………………………….19

6.1 硬件电路的布线与焊接…………………………………………………………………………………………….19

6.2 电路的组装与调试……………………………………………………………………………………………………19

7 分析与心得…………………………………………………………………………………..22

参考文献……………………………………………………………………………………….24

致谢……………………………………………………………………………………………..25

附录……………………………………………………………………………………………..26

第1章绪论

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。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 世纪小型电子设备的发展

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