直流稳压电源是任何电子电路试验中不可缺少的基础仪器设备，基本在所有的跟电有关的实验室都可以见到。对于一个电子爱好者来说，直流稳压电源也是必不可少的。要得到一个电源，一般有两种方法：一是购买一台成品电源，这样最为省事：二是自己制作一台电源（因为你是电子爱好者），当然相比于第一种方法会麻烦很多。很显然这篇文章不是教你如何去选购一台直流稳压电源……
基本的恒压恒流电源结构框图如图1所示。由电压基准源、调整管、误差放大、电压取样以及电流取样组成。电压基准源的作用是为误差放大器提供一个参考电压，要求电压准确且长时间稳定并且受温度影响要小。取样电路、误差放大和调整管三者组成了闭环回路以稳定输出电压。这样的结构中电压基准源是固定的，电压和电流的取样电路也是固定的，所以输出电压和最高的输出电流就是固定的。而一般的可变恒压恒流电源是采用改变取样电路的分压比例来实现输出电压以及最高限制电流的调节。
图1 基本恒压恒流电源框图
图2 基本稳压电源简图
图2中所示的是一个基本输出电压可变的稳压电源简图，可以很明显地看出这个电路就是一个由运算放大器构成的同相放大器，输出端加上了一个由三极管组成的射极跟随器以提高输出能力，因为射极跟随器的放大倍数趋近于1，所以计算放大倍数时不予考虑。输入电压V+通过R1和稳压二极管VD产生基准电压Vref，然后将Vref放大1+R3/R2倍，即在负载RL上的得到的电压为Vref（1+R3/R2），因为R3可调范围是0~R3max，所以输出电压范围为Vref~Vref（1+R3max/R2）。这不就和我们常用的LM317之类的可调稳压芯片一样了，只是像LM317之类的芯片内部还集成了过热保护等功能，功能更加完善，但是也有它的弊端，主要因为它是将电压基准、调整管、误差放大电路都集成在了一个芯片上，因此在负载变化较大时芯片的温度也会有很大的变化，而影响半导体特性的主要因素之一就是温度，所以使用这种集成的稳压芯片不太容易得到稳定的电压输出，这也正是高性能的电压基准都是采用恒温措施的原因，比如LM399、LTZ1000等。
图3 一只正在FLUKE 8808A 五位半数字万用表中“服役”的LM399H
图3是我从FLUKE 8808A五位半数字万用表中拍的恒温电压基准LM399H。扯远了，言归正传（欲了解更多关于电压基准源的知识，请参看以前《无线电》杂志2008年第7期中张利民老师有关电压基准的文章）。这种以改变取样电阻阻值来改变输出电压的稳压电源应用是比较普遍的，图4照片中是我们实验室中大量使用的稳压电源，就是使用调节取样电阻阻值来调节输出电压的，电压电流的显示是使用一片专用的电压测量芯片ICL7107实现的，这种电源价格低廉易于普及，但也有显而易见的缺点，因为进行电压调节的可变电阻经过长时间使用会出现接触不良的情况，这导致的后果是相当严重的，假设你正在将电压从5V慢慢地向6V调整，因为某个点电位器接触不良，相当于电位器开路，从图2可以看出，R3开路的话，输出电压就是能输出的最高电压，那么你心爱的电路板就可能会回到文明以前了。
图4 常用的稳压电源
图5 Agilent E3640A数控稳压电源
所以更高端的电源如图5所示的Agilent E3640A采用数字控制的方法来实现电压以及电流调节的，使用按键或旋转编码器进行设定，这样就根除了调节环节的隐患。
然而一切事物都不可能完美，因为数控电源的输出电压都是以最小步进电压值为间隔的离散的电压点，所以不能像模拟控制的电源那样输出连续的电压。但这个缺点对我们平时的实验基本没有影响，所以这样的电源在我们看来还是“完美”的。这篇文章要讲的就是制作一个这样“完美”的数控恒压恒流电源。图6就是这台电源的实物照片。
图6 本文所讲述的数控稳压电源
图7 面板特写
本文所讲的数控恒压恒流电源特性如下：
1．输出电压设定：0~20V/0.05V步进
2．电压输出误差：整个输出范围内实测小于±10mV（FLUKE 8808A五位半数字万用表测试）；3．输出电流设定：0~3A/0.01A步进；
4．电流显示误差：小于±5mA（FLUKE 8808A五位半数字万用表测试）；
5．输出纹波峰峰值小于8mV@2A（Agilent 54641D示波器测试）；
6．具有关闭设定参数记忆功能；
7．具有输出使能功能；
8．三个常用电压值直接设置（3.3V、5V、12V）（可通过程序修改）；
9．使用12864液晶显示器，实时显示设定的电压值、电流值，当前通过测试得到的电压值、电流值以及输出状态（图7所示）。
先做一下原理简析，电源部分的原理图见图8所示。这是个恒压恒流电源，所以它的结构和图1框图中所示结构的就不会有太大的差异。首先220V的交流市电经过变压器T1变压后得到交流双12V输出，即有中间抽头的交流24V，VD1~VD4组成了桥式整流电路，这个相信大家不会陌生。在这个桥式整流的上方还多了两只可控硅VT1、VT2，方向和VD1、VD2相同，这两个可控硅的作用是进行电压档位切换的。当电源的设定输出电压在8V以内时，P4端口的第4脚HI/LOW为低电平（该电平由单片机控制提供），IC1、IC2两只光电耦合器不工作，所以可控硅VT1、VT2断开，此时的整流桥由VD1、VD2、VD3和VD4组成，这时进入整流桥的是交流12V。当电源的设定输出电压高于8V时，P4端口的第4脚HI/LOW为高电平，这时IC1、IC2两只光电耦合器上电工作，VT1、VT2工作，交流24V被加到了VT1、VT2上，VD1和VD2此时被反偏而截至，交流12V断开，所以此时的整流桥由VT1、VT2、VD3和VD4组成，对交流24V进行整流。这样就实现了电压档位的切换，以代替传统以继电器切换的方式，因为没有机械部件所以寿命更长、可靠性更高。
图8 原理图1（电源部分）
与图1中的结构图相比这个电源的电压电流值都是可以调节的，所以不是取样电路可调就是基准电压可调。这里我们使用了调基准电压的方法，因为取样电路的调整一般是通过改变两个分压电阻的阻值来调整，要数字控制不容易实现，虽然现在有数控电阻但大多只有8位，精度太低不能满足要求。在这里调节基准电压是使用了一只12位的双通道电压输出型DA转换器TLV5618（IC5），关于这个芯片使用可以参考2010年1月份《无线电》杂志中我写的数字示波表的文章，其中有详细的描述这理解不多说了。TLV5618是双通道12位的DA转换器，A通道用于最高输出电流的设定，B通道用于输出电压的设定。使用REF191E （IC6）作为TLV5618的电压基准，这也就是整个电源的电压基准，基准电压为2.048V，因为REF191E的温度系数为5ppm，负载调整率为4ppm，而且输出电流高达30mA所以完全满足稳压电源对基准的需求，属于“高配”。TLV5618使用2.048V的基准，输出电压0~4.095V时对应的输入数据为0~4095，我们在这里只取其0~4.000V的输出电压范围，步进1mV。对其进行5倍放大就得到了0~20.00V的输出电压，步进5mV，而我们的电源所采用的步进是50mV，这样就有足够的余量对DA转换器的输出带内误差进行修正，但实际使用中不经修正也是满足要求的。
图9 原理图2（控制部分）
误差放大器使用了高精度双运算放大器OPA2277P（IC9），因为它有着超低的失调电压和超低的温度漂移系数，以对提高电源的精度和稳定度有着至关重要的作用。TLV5618的B通道输出电压用于设定输出
电压，该电压送到IC9A的同相输入端，反相输入端输入通过R8、R9和R10组成的1/5分压电路分压后的输出电压，两者进行比较输出误差电压用以控制调整管进行输出电压的调整，进而实现稳压的目的。对输出电压和电流的测量为了能和输出DA转换器对应，所以使用了一片12位4通道的AD转换器ADS7841E，一通道用于输出电压的测量，二通道用于输出电流的测量。ADS7841E需要一片4.096V的电压基准，所以使用REF198E（IC7）为其提供，REF198E和REF191E是同系列芯片，就不多说了。输出电压经过1/5分压后一路送入电压误差放大器IC9A，而另一路送到了ADS7841E（IC8）的第2脚，即ADS7841E的第一模拟输入单通道进行AD转换，ADS7841E的输入范围是0~4095V，对应的输出数据为0~4095，测试转换的电压分辨率为1mV，但是输入电压是经过1/5分压的，所以转换后的数值再乘以5才能得到输出电压值，所以电压测量的最小分辨率为5mV。
为了提高输出电流取样的精度，所以输出电流取样使用了一只DALE产的0.04Ω3W 1%精度的低阻值电阻R5，流过1A的电流可以产生40mV的压降，然后使用仪表放大器AD620（IC10）对R5两端的压降进行25倍放大，可以得到1V/1A的电流取样关系，0~3A的输出电流对应0~3V的取样输出电压，可以同时满足DA转换器和AD转换器的要求。电流取样所得到的电压一路送到IC9B进行误差放大，另一路送到AD转换器的第二输入通道进行AD转换，测量输出电流。因为ADS7841E的输入范围是0~4095V，对应的输出数据为0~4095，所以电流测量的最小分辨率为1mA。 AD620的放大倍数由R6和R7的并联值决定，计算公式为Rg=49.4kΩ/（G-1），其中G为放大倍数，带入G=25可得，Rg=2.058kΩ，因为2.058kΩ不是标准阻值，故而使用多圈电位器调整得到，为了提高电路的可靠性，所以使用3kΩ的固定电阻和10kΩ的电位器并联使用，即使电位器失效，也不致使电路参数发生巨大变化而损坏。TLV5618的A通道的输出电压送到IC9B 的同相输入端，IC9B的反相输入端输入电流取样的电压，由IC9B进行误差放大输出控制调整管。因为有VD7和VD8的存在，当输出电流小于限制电流时IC9B的同相输入端的电压高于反相输入端的电压，此时IC9B 输出达到饱和，IC9B的输出电压高于IC9A的输出电压，所以IC9B的输出电压被VD8隔离，此时由IC9A 控制调整管，电路工作在分压状态。当输出电流超过最高输出电流时IC9B反相输入端的电压高于同相输入端的电压，此时IC9B的输出电压低于IC9A，于是接管调整管以实现输出电流的恒流，电路工作在恒流状态。因为电源输出电压的最小值是0V，所以IC9和IC10必须工作在双电源下，而IC9和IC10对负电源电流的需求很小（低于10m A），所以使用一片有100mA电流输出能力的电荷泵芯片MAX660（IC3）将+5V电压镜像成-5V为IC9和IC10提供负电压，L1和C8组成LC滤波器以滤除纹波，使产生-5V电压更纯净。
直流稳压电源是任何电子电路试验中不可缺少的基础仪器设备，基本在所有的跟电有关的实验室都可以见到。对于一个电子爱好者来说，直流稳压电源也是必不可少的。要得到一个电源，一般有两种方法：一是购买一台成品电源，这样最为省事：二是自己制作一台电源（因为你是电子爱好者），当然相比于第一种方法会麻烦很多。很显然这篇文章不是教你如何去选购一台直流稳压电源…… 基本的恒压恒流电源结构框图如图1所示。由电压基准源、调整管、误差放大、电压取样以及电流取样组成。电压基准源的作用是为误差放大器提供一个参考电压，要求电压准确且长时间稳定并且受温度影响要小。取样电路、误差放大和调整管三者组成了闭环回路以稳定输出电压。这样的结构中电压基准源是固定的，电压和电流的取样电路也是固定的，所以输出电压和最高的输出电流就是固定的。而一般的可变恒压恒流电源是采用改变取样电路的分压比例来实现输出电压以及最高限制电流的调节。 图1 基本恒压恒流电源框图 图2 基本稳压电源简图
图2中所示的是一个基本输出电压可变的稳压电源简图，可以很明显地看出这个电路就是一个由运算放大器构成的同相放大器，输出端加上了一个由三极管组成的射极跟随器以提高输出能力，因为射极跟随器的放大倍数趋近于1，所以计算放大倍数时不予考虑。输入电压V+通过R1和稳压二极管VD产生基准电压Vref，然后将Vref放大1+R3/R2倍，即在负载RL上的得到的电压为Vref（1+R3/R2），因为R3可调范围是0~R3max，所以输出电压范围为Vref~Vref（1+R3max/R2）。这不就和我们常用的LM317之类的可调稳压芯片一样了，只是像LM317之类的芯片内部还集成了过热保护等功能，功能更加完善，但是也有它的弊端，主要因为它是将电压基准、调整管、误差放大电路都集成在了一个芯片上，因此在负载变化较大时芯片的温度也会有很大的变化，而影响半导体特性的主要因素之一就是温度，所以使用这种集成的稳压芯片不太容易得到稳定的电压输出，这也正是高性能的电压基准都是采用恒温措施的原因，比如LM399、LTZ1000等。 图3 一只正在FLUKE 8808A 五位半数字万用表中“服役”的LM399H 图3是我从FLUKE 8808A五位半数字万用表中拍的恒温电压基准LM399H。扯远了，言归正传（欲了解更多关于电压基准源的知识，请参看以前《无线电》杂志2008年第7期中张利民老师有关电压基准的文章）。这种以改变取样电阻阻值来改变输出电压的稳压电源应用是比较普遍的，图4照片中是我们实验室中大量使用的稳压电源，就是使用调节取样电阻阻值来调节输出电压的，电压电流的显示是使用一片专用的电压测量芯片ICL7107实现的，这种电源价格低廉易于普及，但也有显而易见的缺点，因为进行电压调节的可变电阻经过长时间使用会出现接触不良的情况，这导致的后果是相当严重的，假设你正在将电压从5V慢慢地向6V调整，因为某个点电位器接触不良，相当于电位器开路，从图2可以看出，R3开路的话，输出电压就是能输出的最高电压，那么你心爱的电路板就可能会回到文明以前了。
恒压电源与恒流电源的定义与区别 大家可能偶尔会听到，我的电源是恒压的，我的电源是恒流的，电源适配器不都一样吗，这两个到底是什么区别？为什么会有这样的区分？联运达为大家介绍一下。 一、恒压电源是指在允许负载的情况下，输出电压是恒定的，不会随着负载的变化而变化。比较常见的是为小功率LED光条就是用的恒压电源，也是大家常说的稳压电源。蓄电池、干电池都可以看做是恒压电源，只不过因为转化的原因，稳压性能比较差一些。 举个例子说明一下：如果一个恒压电源的空载输出为12V，电阻为12Ω，将电阻接到电源正负极，根据欧姆定律计算，电流为1A。这个时候我们将电路中的电阻增加一个，电阻变成了24Ω，如果不是电源不是恒压的，那么正常情况电路中的电流应该是0.5A，那么是恒压电源呢，根据电阻的增加，电压一直保持不变，始终是12V，电流会相应增加，这个时候电流变为了2A。 大家平时的家庭用电也是差不多的一个情况，恒压电源相当于家里的市电220V。家用电器的使用情况来说明，比如看着电视、开着灯、用着电暖炉，它们的电流可能不一样，但是外接的电压都是220V。大家每增加一个用电器就相当于增加了电流，电压不变，功率也会相应增高，用电度数自然不会少，所以大家在家用电的时候可以尽量少开一些电器，节约电力资源。 二、恒流电源是指在允许负载的情况下，输出电流是恒定的，不会随着负载变化而变化。相对来说恒流电源应用没有恒压那么广，咱们平时广场或者酒店采用的那种大功率LED泛光灯就是恒流电源驱动的。恒流电源主要用于保护电子产品不会因为电压变化而损坏。 举个例子：一个恒定电流1A，最高输出达到12V的一个恒流电源，电路中的电阻可以从0～12Ω变化，但是它的电流始终会保持不变，为1A。当电阻超过12Ω时，进入限压保护，恒流电源会认为是非工作保护区而拒绝工作。 大家平时可能恒流电源情况比较少不好理解，联运达给大家做个简单的比喻，方便大家理解。台式电脑大家都见过，恒流的情况就是在大家使用台式电脑的时候用USB连接手机、MP3等电子产品的时候，电脑主机的电流和大家电子产品的电流是一样大小的。如果台式电脑的电流是1A，那么此时和台式电脑连接的电子产品的电流也是1A。会出现一些情况，比如大家玩游戏、听音乐同时进行的时候，电流会稍微大一些，平时不要把电子产品和电脑连接充电，而用配套的电源适配器会对电子产品好很多。 平时大家在选购的时候可以通过观察电源适配器的参数知道它是恒压的还是恒流的。电源适配器的输出电压都会写在参数里面，拿LED电源做参考，如果这个标称电压是恒定值，比如12V，那么可以知道它是恒压电源，如果这个标称
课程设计任务书 2015—2016学年第二学期 专业：电子信息工程（电子技术应用方向）学号：1401020023姓名：钮豪 课程设计名称：电子技术课程设计 设计题目：简易数控直流电源设计 完成期限：自2016 年6月13 日至2016 年 6 月26 日共 2 周 一、设计依据 本课题要求利用电子技术知识设计出一定输出电压范围和功能的数控电源。电路由数字控制部分、D/A转换部分、可调稳压部分组成。数字控制部分采用“+”“-”按键来分别调整控制输出电压步进增减，信号经过D/A转换后控制调整步进为0.1V，可输出0～+9.9V的稳定直流电压，并采用LED显示输出电压，同时预设一个复位按键来进行复位。通过本课题的练习，学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。 二、主要内容及要求 主要内容： 1、要求输出电压范围0～+9.9V、步进0.1V、波纹不大于10mv；输出电流500mA；输出电压值由数码管显示；由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；同时预设一个复位按键来进行复位；可自制一个稳定直流电源（输出±15V.+5V）。 2、设计要求画出电路原理图（或仿真电路图）；元器件及参数选择；电路仿真与调试；PCB文件生成与打印输出。 3、制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 4、撰写设计报告，写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 设计要求： 1、给出详细的总体设计方案； 2、完成各部分具体功能电路设计，包括“+”、“-”键控制的可逆计数器的设计、D/A 转换电路设计、可调输出设计、LED显示电路设计、自制稳压电源设计； 3、仿真、调试验证各部分设计的正确性； 4、整理设计成果，完成设计说明书的撰写。
广西理工职业技术学院 毕业设计（论文）题目：简易数控电源 系别：电气工程系 专业班级：11机电3班 姓名：X X X 学号：20114077 指导教师：X X 二〇一三年八月二十日
摘要：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1～15V之间连续可调，其输出电压大小以0.05V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。最后对文章进行了总结、致谢、参考文献文章最后对数控直流电源的主要性能参数进行了测定和总结，并对其发展前景进行了展望。 关键词：单片机（MCU)；数模转换器DAC；稳压输出
Abstract: Numerical control DC voltage source is to use numbers to control the output voltage, DC voltage source and the output DC voltage to remain stable, accurate; this paper describes the use of CNC digital / analog conversion circuit, auxiliary power circuit, debounce circuit of direct current voltage stabilized power supply circuit, introduces the basic circuit the structure and control strategy of power supply; compared with the traditional manostat, has the advantages of convenient operation, high voltage stability characteristics, which has the advantages of simple structure, convenient manufacture, low cost, the output voltage is adjustable continuously between 1 ~ 15V, its output voltage to 0.05V step, the size of the output voltage is regulated by "" + "-" two key operation, and according to the actual requirements of voltage source circuit is composed of different output voltage. The power control circuit adopts 89C51 single-chip control of the main circuit adopts serial voltage regulate technology has the advantages of simple circuit, quick response, good stability, high efficiency. Finally, the article summarized, acknowledgements, references at the end of this paper, main performance parameters of the numerical control DC power supply are studied and summarized, and its development prospect. Keywords: single chip microcomputer (MCU); digital to analog converter; voltage output DAC;
关于可调恒压恒流电源的原理、特性及使用： 恒压恒流的原理： 根据U=IR，R=U/I： 如果R>(U/I),则电源正常工作。 如果R<(U/I),I是恒定不变的，则电源恒流部分保护，输出电压下降，直到满足条件R=(U/I)。 特性： 所谓的恒压，即电压可以恒定到一个值上，可调恒压，即这个恒定的电压值是可调的。 所谓的恒流，即电流可以恒定到一个值上，可调恒流，即这个恒定的电流值是可调的。 使用： 可调恒压恒流电源在使用前需要先设置恒流保护值，再设置输出电压，然后开始工作。 首先将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流到你需要的值，撤消短路，调整电压到需要值，接上实验设备开始工作。 例如：一个电路的工作电压是12V所需电流约0.3A，操作如下。
将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流0.5A（要比工作电流略大），撤消短路，调整电压到12V，接上电路开始实验。 如果试验过程中电路板放到金属上部分电路短路了，使电流剧增，当电流上升到0.5A时，电源恒流保护部分工作随即使输出电压下降以保护试验设备。 常识了解： 交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约是交流电压的1.414倍。 例如10V的交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约等于14V。 继电器切换点的选择： 交流输入电压减去5V等于切换电压。 例如变压器抽头0-15V-25V-35 那么第一级的切换电压是15V-5V=10V，即在10V 时切换到25V的抽头上。 第二级的切换电压是25V-5V=20V，即在20V时切换到35V的抽头上。 关于继电器切换与否可以测R17两端的电压来判断，R17电压（直流）除以1.414约等于当前的抽头电压（交流）。
关于LED驱动电源恒压与恒流区别的解析 1.恒流电源是电源电压发生变化，而流过负载的电流不变。 恒压电源是流过负载的电流变化时，电源电压不发生变化 不要简单的用欧姆定律来理解，电源不是直接接负载，中间都有个电路。 2.所谓恒流/恒压就是在一定范围内输出电流/电压保持恒定。“恒定”的前提是在一定范围内。对于“恒流”就是输出电压要在一定范围内，对于“恒压”就是输出电流要在一定范围内。超出这个范围“恒定”就无法保持。因此恒压源会设定输出电流档（最大可输出）的参数。其实电子世界里根本没有“恒定”这个东西，所有电源都有负载调整率（load regulation）这个指标。以恒压（电压）源为例：随着你负载的加大，输出电压一定是下降的。 3.恒压源和恒流源在定义上的区别： 1）恒压源在允许的负载情况下，输出的电压是恒定的，不会随负载的变化而变化。通常应用于小功率LED模块，小功率LED灯条用的比较多。恒压源就是我们常说的稳压电源，能保证负载（输出电流）变化的情况下，保持电压不变。2）恒流源在允许的负载情况下，输出的电流是恒定的，不会随着负载的变化而变化，通常应用在大功率LED和高档小功率产品上。 *如果从寿命上考良的话，恒流源LED驱动比较好一点。 恒流源是在负载变化的情况下，能相应的调整自己的输出电压，使输出电流保持不变。 我们见到的开关电源基本上都是恒压源，而所谓的“恒流型开关电源”则是在恒压源的基础之上，在输出上加一个小阻值的采样电阻，通过反馈到前级去控制来进行恒流控制。 4.如何从电源参数上识别是恒压源还是恒流源呢？ 可以从电源的label上看：如果他标识的输出电压是一个恒定的值（如Vo=48V），就是恒压源；如果标识的是一个电压范围(如Vo为45~90V)，可以确定这是个恒流源了。 5.恒压源与恒流源的优缺点：恒压源能够为负载提供恒定的电压，理想的恒压源内阻为零，不能短路：恒流源可以为负载提供恒定的电流，理想的恒流源内阻为无穷大，不能开路。 6.LED作为恒流工作的电子元器件（工作电压比较固定，其稍加偏移，就会使电流有很大的变化），只有采用恒流方式，才能真正保证亮度的一致和长寿命。恒压式驱动电源在工作时，需要在灯具上加恒流模块或限流电阻，而恒流式驱动电源只是把恒压源的的恒流模块内置了。
C题：简易数控直流电源 一、任务 设计并制作具有一定输出电压范围和功能的数控直流电源。 二、要求 1.基本要求 1)输出电压：范围－5V～＋5V，步进0.1V，纹波≤10mV。 2)输出电压可预置在－5V～＋5V之间的任意一个值。 3)输出电流≥500mA。 4)数字显示输出电压值和电流值。 5)为实现上述几部件工作，自制稳压直流电源，输出±15V，＋5V。 2.发挥部分 1)用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）。 2)增加输出电流至1.5A。 3)输出电压调整率≤0.5%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到 满载）。 4)输出电流10mA～100mA可调。 5)其他 三、评分意见 数据分析 单位：V 负载电阻：50Ω/2W
简易数控直流电源（C题） 作者：胡泽志、黄晓岚、严军摘要：
该电源系统以ATMEGA8单片机为核心控制芯片，实现数控直流稳压电源功能的方案。设计采用8位精度的DA转换器DAC0832、精密基准源LM336-5.0、7805和两个CA3140运算放大器构成稳压源，实现了输出电压范围为－5V～+5V，电压步进0.1V的数控稳压电源，最大纹波只有6mV，具有较高的精度与稳定性。另外该方案只采用了3按键实现输出电压的方便设定，显示部分我们采用了诺基亚3310手机夜晶显示器来显示输出电压值和电流值。 关键词：数控直流稳压源 DAC0832 运算放大器CA3140 精密基准源LM336-5.0 诺基亚3310手机液晶A VR单片机Atmega8 1．系统方案选择和论证 1．1 题目要求 1．1．1 基本要求 6)输出电压：范围－5V～＋5V，步进0.1V，纹波≤10mV。 7)输出电压可预置在－5V～＋5V之间的任意一个值。 8)输出电流≤500mA。 9)数字显示输出电压值和电流值。 10)为实现上述几部件工作，自制稳压直流电源，输出±15V，＋5V。 1．1．2 发挥部分 1）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）。 2）增加输出电流至1.5A。 3）输出电压调整率≤0.5%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载）。 4）输出电流10mA～100mA可调。 5）其他 1．1．3 说明
一、项目参加人员、负责内容以及技术特长： 二、项目背景 数控直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流稳压电源品种很多, 在家用电器和其他各类电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在实际生活中，都是由220V 的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。 电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准，才能够进入市场。 随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。新的变换技术和控制理论的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用，到90年代，己出现了数控精度达到0.05V的数控电源，功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。目前在电力电子器件方面，几乎都为旋纽开关调节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦。随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数控制直流稳压电源就是一个很好的典型例子。但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施，就需要从数字电子技术入手，一切向数字化和智能化方向发展。
PS-305D直流可调稳压电源 技术参数: 输出电压:0～30V 输出电流:0～5A 源效应:≤0.01%±1mV 负载效应:≤0.01%±5mV 纹波和噪音:≤1mVrms 显示:双3 1/2位LED显示 显示精度:电压（Voltage）±1%±2 电流（current）±1.5%±2 外形尺寸:291×158×136mm 恒压/恒流自动转换型, 它能随负载的变化在恒压与恒流状态之间连续转变, 恒压与恒流方式之间的交点称为转换点。 一个直流电源有两种工作状态，一种是恒压状态，按照恒压电源的特征在工作，一种是恒流状态，按照恒流电源的特征在工作。这种电源内部有两个控制单元，一个是稳压控制单元，在负载发生变化的情况下，努力使输出电压保持稳定，前提是输出电流必须小于预先设定的恒流值。实际上在恒压状态时，恒流控制单元处于休止状态，它不干扰输出电压和输出电流。当由于负载电阻逐步减小，使得负载电流增加到预先设定的恒流值时，恒流控制单元开始工作，它的任务是在负载电阻继续减小的情况下，努力使输出电流按预定的恒流值保持不变，为此需要使输出电压随着负载电阻的减小而随之降低，在极端情况下，负载电阻阻值降为零（短路状态），输出电压也随之降到零，以保持输出电流的恒定。这些都是恒流部件的功能，在恒流部件工作时，恒压部件亦处于休止状态，它不再干预输出电压的高低。这种既具有恒压控制部件，又具有恒流控制部件的电源就叫做恒压恒流电源。 试举一例说明：某恒流恒压电源，通过调节面板上电压调节和电流调节两旋扭，使电源空载输出电压定在30V ，恒流值调在1A ，电源是如何随着负载电阻的变化而自动改变电源工作状态的呢？通过以上介绍，我们可以知道，当输出电流小于1A 时，电源处于恒压工作状态，努力保持输出电压为30V ，而输出电流是随着负载的大小变化而变化，而当电流值趋向大于1A 时，电源处于恒流工作状态，努力保持输出电流为1A ，而输出电压是随着负载的大小变化而变化。当输出电压为30V 时，负载电阻洽好为30 欧，输出电流洽好为1A 时，是电源两种工作状态的转折点，电源既可以说是恒压状态，亦可以说是恒流状态。为此我们可以对这一具体事例，得出下述结论： 当负载电阻R =30 欧时为恒压恒流状态的转折点( 此时电压30V，电流1A) 当R >30 欧时，电源处于恒压状态（此时电压30 伏，电流<1 安） 当R <30 欧时，电源处于恒流工作状态（此时电压<30 伏，电流=1 安） 在恒压状态时，电压稳定，电流随着负载电阻的变化而变化，稳压控制单元工作，稳流控制单元休止。在恒流状态时，电流稳定，电压随着负载电阻的变化而变化，稳流控制单元工作，稳压控制单元休止。
1引言 随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与通信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。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设计的直流稳压电 源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/A 转换电路、直流稳压电路等几部分，直流稳压电源是最常用的仪器设备。 2简易数控直流稳压电源设计 2.1设计任务和要求 设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。基本要 求如下： 1. 输出直流电压调节范围3~15V,纹波小于10mV 2. 输出电流为止500m A. 3 .稳压系数小于0.2。 4. 直流电源内阻小于0.5 Q 。 5. 输出直流电压能步进调节，步进值为 6. 由“ +”、“- ”两键分别控制输出电压步 进增的减。 2.2设计方案 根据设计任务要求，数控直流稳压电源的工作原理框图如图 要包括三大部分：数字控制部分、 D/A 变换器及可调稳压电源。数字 控制部 分用+、-按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到 D/A 变 换器，经D/A 变换器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后， 去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以 1V 的步进值增或减。 1V 。 1所示。主 命压调￡电蜡
图1简易数控直流稳压电源框图
2.3电路设计 2.3.1整流、滤波电路设计 首先确定整流电路结构为桥式电路；滤波选用电容滤波。电路如图所示。 式中，U max为稳压电源输出最大值；(U-U o) min为集成稳压器输入输出最小电压差； U Rip为滤波器输出电压的纹波电压值(一般取U O、( U-U o) min 之和的确良10% ；△ U为电网波动引起的输入电压的变化(一般取U O (U-U o) min、U Rip之和的10%。 对于集成三端稳压器，当(U-U o) min=2~10V时，具有较好的稳压特性。故滤波器输出电压值：U > 15+3+1.8+1.98 >22(V),取UI=22V.根据UI可确定变压器次级电压U2。U 2=U/ 1.1 ?1.2 ~(20V) 在桥式整流电路中，变压器，变压器次级电流与滤波器输出电流的关系为：1 2=(1.5 ?2)I I~ (1.5 ?2)I O=1.5 X 0.5=0.75(A).取变压器的效率耳= 0.8,则变压器的容量为 P=U 2I2/ n =20X 0.75/0.8=18.75(W) 选择容量为20W的变压器。 因为流过桥式电路中每只整流三极管的电流为 I D=1 / 2I maX=1/2I OmaX=1/2 X 0.5=0.25(A) 每只整流二极管承受的最大反向电压为 U RM max 42 20 (1 10%) 31(V) 选用三极管IN4001，其参数为：I D=1A,U=100\A可见能满足要求。 一般滤波电容的设计原则是，取其放电时间常数RC是其充电周期的确2?5倍。对于桥式整流电路，滤波电容C的充电周期等于交流周期的一半，即
可调恒压恒流电源的原理、特性及使用 恒压恒流的原理： 根据U=IR，R=U/I： 如果R>(U/I),则电源正常工作。 如果R<(U/I),I是恒定不变的，则电源恒流部分保护，输出电压下降，直到满足条件R=(U/I)。 特性： 所谓的恒压，即电压可以恒定到一个值上，可调恒压，即这个恒定的电压值是可调的。 所谓的恒流，即电流可以恒定到一个值上，可调恒流，即这个恒定的电流值是可调的。 使用： 可调恒压恒流电源在使用前需要先设置恒流保护值，再设置输出电压，然后开始工作。 首先将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流到你需要的值，撤消短路，调整电压到需要值，接上实验设备开始工作。 例如：一个电路的工作电压是12V所需电流约0.3A，操作如下。
将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流0.5A（要比工作电流略大），撤消短路，调整电压到12V，接上电路开始实验。 如果试验过程中电路板放到金属上部分电路短路了，使电流剧增，当电流上升到0.5A时，电源恒流保护部分工作随即使输出电压下降以保护试验设备。 常识了解： 交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约是交 流电压的1.414倍。 例如10V的交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约等于14V。 继电器切换点的选择： 交流输入电压减去5V等于切换电压。 例如变压器抽头0-15V-25V-35 那么第一级的切换电压是15V-5V=10V，即在10V 时切换到25V的抽头上。 第二级的切换电压是25V-5V=20V，即在20V时切换到35V的抽头上。 关于继电器切换与否可以测R17两端的电压来判断，R17电压（直流）除以1.414约等于当前的抽头电压（交流）。
1 引言 随着对系统更高效率与更低功耗的需求,电信与通信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与智能化方向发展。整流系统由以前的分立元件与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设计的直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/A 转换电路、直流稳压电路等几部分,直流稳压电源就是最常用的仪器设备。 2 简易数控直流稳压电源设计 2、1 设计任务与要求 设计并制作有一定输出电压调节范围与功能的数控直流稳压电源。基本要求如下: 1．输出直流电压调节范围3~15V,纹波小于10mV 2．输出电流为止500m A、 3．稳压系数小于0、2。 4．直流电源内阻小于0、5Ω。 5．输出直流电压能步进调节,步进值为1V。 6．由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。 2、2 设计方案 根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部分:数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A变换器,经D/A变换器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。 图1简易数控直流稳压电源框图
2、3 电路设计 2.3.1 整流、滤波电路设计 首先确定整流电路结构为桥式电路;滤波选用电容滤波。电路如图2所示。 图2 整流滤波电路 电路的输出电压U I 应满足下式:U ≥U omax +(U I -U O )min+△U I 式中,U omax 为稳压电源输出最大值;(U I -U O )min 为集成稳压器输入输出最小电压差;U RIP 为滤波器输出电压的纹波电压值(一般取U O 、(U I -U O )min 之与的确良10%);△U I 为电网波动引起的输入电压的变化(一般取U O 、(U I -U O )min 、U RIP 之与的10%)。 对于集成三端稳压器,当(U I -U O )min=2~10V 时,具有较好的稳压特性。故滤波器输出电压值:U I ≥15+3+1、8+1、98≥22(V),取UI=22V 、根据UI 可确定变压器次级电压 U 2。 U 2=U I / 1、1～1、2≈(20V) 在桥式整流电路中,变压器,变压器次级电流与滤波器输出 电流的关系为:Ｉ2=(1、5～2)I I ≈(1、5～2)I O =1、5×0、5=0、75(A)、取变压器的效率η＝0、8,则变压器的容量为 P=U 2I 2/η=20×0、75/0、8=18、75(W) 选择容量为20W 的变压器。 因为流过桥式电路中每只整流三极管的电流为 I D =1∕2I max =1/2I Omax =1/2×0、5=0、25(A) 每只整流二极管承受的最大反向电压为 )(31%)101(202max 2V U U RM ≈+??== 选用三极管IN4001,其参数为:I D =1A,U RM =100V 。可见能满足要求。 一般滤波电容的设计原则就是,取其放电时间常数R L C 就是其充电周期的确2～5倍。对于桥式整流电路,滤波电容C 的充电周期等于交流周期的一半,即
30V3A 恒压恒流直流可调稳压电源 电路特点 (1)数字电压表电压上图电流显示，显示精度0.1 V上图0.01A (2)过流保护功能，限制电流通过电流表设置。即具有恒流功能。此功能在维修、调整有短路故障的电路时可以防止电流过大而烧毁线路板或稳压电源本身。 (3)具有自动风扇控制电路，电源调整管散热片超过55℃时自动启动散热风 扇。 工作原理 主电路：图1由1M31 7、Q1、Q2组成。是1M31 7的典型扩流应用电路。未采用目前流行的大功率稳压集成电路1M338,是因为它的过流保护功能太灵敏，
瞬间超过5A即进入保护状态，而小型电动工具(如小电钻、直流电机)的启动电流往往超过5A且不能带感性负载，这一点我已经试验过。电流表取样电阻R6如果采用康铜丝绕制，由于阻值太小，即使事先用电桥精密测好，加上接点(焊点)电阻也会超出误差范围。这里采用0.12Ω水泥电阻，电流产生的压降经RP3调整后送至满度为2V的电压表头，电流满度为20.00A。 控制电路如图2所示。恒流控制电路由电压比较器1M393的一个比较器构成，RP4为电流调整电位器，由IC5产生的精密电压基准(约2.5-2.6V)经RP3分压后送至IC6的反相输入端。由RP4分压后产生的电流取样电压送至IC6的同相输入端。如果实际电流超过设定的恒流值，IC6输出高电平，Q4导通，1M317调整端电位下降→输出电压下降→输出电流下降，直至实际电流等于设定电流值。同时Q3导通，发光二极管VD6显示处于恒流状态。 短路保护功能：1M317本身具有完善的保护功能，但输出短路时并不能保护 扩流功率管。 短路时输出电流远大于设定的电流值使Q4完全导通，1M317的输出为最小值(约1.2V)此时实测显示的短路电流值约4-5A。虽然限制了短路电流，但由于扩流功率管的耗散功率较大，时间长还是有危险最好加装输出短路保护保险管 (5A)。
课程名称：电子课程设计 课题名称：简易数控直流可变稳压电源的设计 班级：测控技术与仪器 07级2班 小组成员：谯建辉 2007071066 丁滔 2007071084 使用仪器：直流电源，万用表 学校：成都信息工程学院 课程设计时间：2009年11月19日—12月31日 数控直流可变稳压电源的设计 1.内容摘要：数控直流可变稳压电源由输入电路，稳压输出电路和显示电路组成。输入电路输入的电 压直接由实验室直流电源提供，提供的直流电压经退耦、滤波后直接输入到三端可调式稳
压器的输入端，通过改变三端可调式稳压器的电阻而得到不同的电压输出，在这里选用8通道数字模拟开关改变三端可调式稳压器可调端的电阻。通过按键计数状态来控制8通道数字模拟开关的开关状态，计数的状态与三端可调式稳压器的输出电压一致，同时将计数状态在数码管上同步显示输出的电压。 2.设计指标：(1)用集成芯片制作一个2～9V 的直流电源。 (2)最大功率要求10W 以上。 (3)电压的调整步进为1V 并有相应的指示。 (4)具有过压、过流保护。 3.方案选择与系统框图： 方案一： 该数控直流可变稳压电源主要由滤波电路，稳压电路和计数显示电路组成。 方案采用LM317组成数字可调直流稳压电压源，采用7805构成固定输出电压源。 LM317是可调式三端稳压器，能够连续输出可调的稳定的直流电压。它只允许可调正电压，且该稳压器内部含有过流，过热保护电路；LM317通过一个电阻（R ）和一个可变电位器（Rp ）组成电压输出调节电路，它的输入电压Vi= 15V ，输出电压为 V o=1.25（1+Rp/R ），在该方案中，通过8通道数字控制模拟开关4051芯片改变Rp 的值，从而改变输出的电压值。 7805是固定式三端稳压器，当其输入输出的压差达到要求时，其固定输出+5V ，一般要求7805的输入输出的压差在大于2V 的情况下，才能保证正常输出。 8通道数字控制模拟开关4051的开关的选通，通过其使能端与其选通状态代码控制，而其选通状态代码则通过74LS193加/减计数器的计数输出状态控制。该方案要求在稳定输出步进为1V 的直流电压输出（2—9V ）的同时，将输出电压在数码管上显示。在这里，选用驱动共阴极数码显示器的BCD 码四位—七段译码器—4511，将4511的译码输入端直接与74LS193计数器的计数状态输出端，将4511的译码输出端通过适当阻值的电阻，再与共阴极数码管相连接，这样就可以初步实现输出电压与显示同步。 系统框图： 方案二： 利用单片机，D/A 转换器，LM324设计数控可变直流稳压电源。 利用单片机编程实现按键中断后输出不同的代码，经D/A 转换，放大后就可得到期望的模拟电压输出，
LM317 制作可调恒压恒流电源 该LM317 可调集成稳压器既能恒压也能恒流。可用它给试验电路供电、给充电电池或电瓶充电。 交流电源经T 降压，整流、滤波后供给可调集成稳压器LM317 。恒压输出时：电压分0-5-10-15-20-25-30-35V 共七挡。由开关sA2 进行粗调，W 进行细调，R3 ～R8 为分压电阻。恒流输出时：将电流经过R11 的压降作为取样信号，由W 调节控制Q1 的导通，Q1 的 C 极接LM317 的调整端，控制LM317 的输出电压以达到恒流的目的。无论恒压或恒流输出，W 的活动臂都是向下输出加大，反之减小。输出有三只接线柱，其中一只为共用，另外两只分别为恒压输出与恒流输出。由于LM317 本身输出电流较小，在这里用一只3DD15 进行扩流。输出端的指示由SA4 进行转换(0 ～15 ～45V ，O ～0.15A ～0.75A ～3A) 。恒流电流I 为0.5A( 取样电阻10 Ω、电压5V) ，若想加大恒流电流1 只需在电压输出端和电流输出端之间接一电阻R(R=5 ÷ I) 即可。输出指示为一只500 μ A 的85C1 表头( 内阻加附加电阻为150 Ω )SA3 为恒压恒流转换开关。 元器件的选择与调试：电源变压器容量选150VA ，最大输出电流 3.6A 左右。3DD15 要配200mm 乘以60mm 乘以3mm 的铝板散热器。W 选WDI3 型多圈线绕电位器。R3 ～R8 的阻值误差要小于2 % ,R12 ～R15 的阻值误差要小于 1 %。其他元件无特殊要求。调试时先将SA2 置于0 ～5V 挡。SA3 置于恒压挡，SA4 置于15V 挡，W 左旋到底。在共用与
LED恒流、恒压供电的利与弊 现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法，有人说：在LED的伏安特性上，电压定了，电流也就定了。所以采用恒压和恒流效果是一样的。有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电，而LED串联时就应该采用恒流电源供电；有 人说，因为LED是恒流器件，所以要用恒流源供电；有人说，采用市电供电时就应该采用恒压电源供电，采用蓄电池供电时，就应该采用恒流电源供电。至于为什么这样要求，似乎谁也说不明白。 那么，到底是应该采用恒压电源，还是恒流电源供电呢？ 首先来看一下LED到底是什么样的器件。因为LED的亮度是和它的正向电流成正比，而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗。所以大多数LED会给出额定电流，例如Φ5为20mA，1W 的为350mA…等，但这并不等于LED只能 工作于这些额定电流，更不意味着LED就是一个恒流器件。例如Cree的1 瓦LED和3瓦LED是同一型号，电流从350mA 加大到700mA，功率就从1W 加大成3W，所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。 要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。 1． LED 的伏安特性 LED 的中文名字就是发光二极管，所以它本身就是一个二极管。它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。只不过通常曲线很陡。例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。 图1. 小功率LED的伏安特性 假如用干电池或蓄电池供电，那么因为LED伏安特性的非线性，很小的电压变化就会引起很大的电流变化，上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED，如果用3节干电池供电，新的电池电压超过1.5V，3节就是4.5V，LED 的电流就会超过100mA，很快就会烧坏。对于1W的大功率LED也是如此，图2是某公司1W的LED伏安特性，而一个
中国计量学院现代科技学院 电子电路课程设计论文 题目：简易数控直流电源 专业电气工程及其自动化 班级 姓名 学号 同组同学姓名 同组同学学号 指导老师 2010年6月8日
任务书 ——简易数控直流电源（0.85） 1.基本功能实现： （1）可输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV。 （2）可输出电流：500mA。 （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。 （6）自拟验收方案：对基本功能实现证明。 2.扩展功能与创新： （1）输出电压可预置在0～9.9v之间的任意一值。 （2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化。 （3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。 （4）扩展可输出电流：1000mA。 （5）在扩展的基础上增加新的功能。如与其他组雷同则不加分。 （6）自拟验收方案：对展和创新功能的试验证明。 3.设计报告： （1）开题报告：包括可行性分析，方案比较，方案的确定，系统方框图，经费预算，组内分工，进程安排等。 （2）理论方案书：具体的原理图，逻辑分析，理论计算，电路仿真结果等。 （3）验证方案及验证结果：包括验证方案的原理，采取的措施，实际验证的结果等 （4）设计总结：包括实践中出现的问题，解决方法，心得体会等。 （5）参考资料：包括采用的芯片，电路，参考书等。 起止日期：2010年5月25日至2010年6月8日 指导教师：施阁
开题报告 1．基本功能实现 输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV； 输出电流：500mA； 输出电压值和波形由LCD液晶屏显示； 由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减； 自制一稳压直流电源，输出±15v,+5v 2.具体实现电路 3.方案设计选择 （1）采用单片机的简易数控直流电源设计方案 采用单片机作为控制器的简易数控直流数控直流电源，设计方案中采用8031单片机完成整个数控个部分的功能。采用8279作为键盘/显示器接口控制器，不仅简化接口引线，而且减小了软件对键盘/显示器的查询时间，提高了8031单片机的利用率。输出部分采用D/A0832及运算放大器OP07输出电压波形与D/A变换输出波形相同，不仅可以输出直流电平，而且只要预先生成波形的量化数据，就可以产生多种波形输出。显示部分采用3位半的数字电压表(DVM)直接对输出电压进行采样并显示输出实际电压值，一旦系统工作异常，出现预置值与输出值偏差过大。 （2）采用中小规模集成电路的简易数控直流电源设计方案 采用中小规模集成电路的简易数控直流电源设计方案。系统由数字控制部分、D/A变换部分及可调稳压部分三部分组成。除了上述的三大部分之外，还包括一些附加的功能电路，如电压显示、控制、防止误操作、波形发生器电路等。