数控直流稳压电源的设计与制作

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10mV2．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 之和的确良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 之和的10%）。

延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）题目：数控直流稳压电源的设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：毕业时间：数控直流稳压电源的设计摘要：本设计针对对普通直流电源一般不可以调节或调节范围小的缺点设计出了一种可调节，宽调节范围的直流稳压电源。

该直流稳压电源系统以STC单片机公司的89C52RC单片机为核心，利用10位DA芯片TLC5615作为DA输出，由单片机由采样电阻对输出电压进行采样处理，采用C语言进行程序控制，输出0~9.9V，步进0.1V的精确稳压输出关键词：直流电流源；单片机；89C52RC；TLC5615High precision DC current source based on 51 MCUAbstract:For regular direct current voltage stabilizer accuracy is not high, and the adjusting range is small, we designed a direct voltage stabilizer with high precision and wide adjusting range. This system is based on the MCU of 89C52RC which product by STC. Using a chip TLC5615 which with 10 bit as DA output. By using the resister to process the output voltage. Use the C language to control the system. So that it can output 0~+9.9V, and stepping for 0.1V adjustment function.Key words: DC current;MCU;89C52RC;TLC5615目录1 引言 (1)2 设计原理 (1)3 单元电路的设计 (2)3.1DA的选择与论证 (2)3.2稳压输出方案选择与论证 (2)3.3显示模块的选择与论证 (3)3.4输入按键的选择与论证 (3)4 本系统核心器件简介 (3)4.1STC89C52单片机 (3)4.2TLC5615芯片 (4)4.3TLC431芯片 (5)4.4LM324芯片 (5)5 硬件电路设计 (6)5.1电源电路 (6)5.2DA输出电路 (6)5.3稳压输出电路 (7)5.4数码管显示电路 (7)5.5整体电路原理设计 (8)6 系统软件设计 (9)6.1主程序流程图 (9)6.2DA转换流程图 (9)7 系统调试与仿真 (10)7.1系统仿真 (10)7.2DA输出仿真： (11)7.3PCB制作 (12)7.4硬件调试 (14)7.5软件调试 (14)8 结束语 (15)参考文献 (17)致谢 (18)附录一程序清单 (19)1 引言当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。

数控直流稳压电源设计1.数控直流稳压电源的概述现代电子装置在供电要求方面有着越来越高的要求，而数控直流稳压电源则是目前广泛应用的一种供电装置。

数控直流稳压电源不仅具有直流稳定的输出特性，而且还能实现数字化控制，具有更加高效、精确的供电能力和性能。

数控直流稳压电源适用于各种电子装置的开发和生产领域，如通信技术、医疗器械、军事通讯和工业自动化等。

2.数控直流稳压电源的设计原理数控直流稳压电源主要由下列几个模块组成。

2.1输入端输入端是稳压电源的第一步，它接收外部电源的直流或交流信号，并且对输入电压进行过滤和波形整形，以确保后续的电路可以正常工作。

2.2稳压模块稳压模块负责稳定输出电压的值。

在闭环控制下，稳压模块保证输出电压稳定在标准值附近，即使在输入电压波动或负载变化的条件下，它也能确保输出电压的稳定性和可靠性。

2.3数控模块数控模块为整个电源提供了数字化控制的功能。

它包括一个集成电路、显示屏、输入设备和计算机接口等组成部分。

通过输入输出端口与计算机相连，可实时监测和控制电源的电压、电流、功率等参数。

2.4保护模块保护模块负责保护电源免受外界环境的影响。

它包括四种保护措施：过压保护、过温保护、过载保护和短路保护，并采用相应的防护电路来实现保护功能。

3.数控直流稳压电源的设计流程数控直流稳压电源的设计流程包括以下几个步骤：3.1确定电源的基本参数这包括电源输出电压、电流、功率、负载范围等参数。

设计人员需要根据电路应用需要，确定电源所需的输出电压和电流等参数。

3.2选取和确认元件在确定电源的基本参数后，设计人员应选择与之相适应的元件，包括电容器、电感器、稳压管、集成电路等，这是设计数控直流稳压电源的关键步骤之一。

设计人员需要综合考虑元件的品质、供货和维护等方面的因素，以便在成本和性能之间取得平衡。

3.3进行电路设计在确定元件后，设计人员需要根据设计参数和基本电路原理，设计稳压电源的具体电路方案，逐步完善和优化电路。

数控直流稳压电源的设计和制作数控直流稳压电源，是一种集数字化控制、直流电源稳定输出功能于一体的电子制品，它广泛应用于各类实验、测试、仪器、通讯系统及各种机电设备中。

今天我们就来谈谈数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程。

一、设计1.稳压芯片选型在设计数控直流稳压电源中，首先要选用一款适合的稳压芯片。

常见的稳压芯片有LM317、LM350、LM338等，选择其中的一种根据自己的需求进行选择。

例如，LM317适合安装功率较低的电路，LM350适合于安装功率较大的电路，而LM338的输出电流可达5A以上，是一种非常适合于实验室及大功率稳压电源设计的芯片。

2.规划电源输出模块在设计中需要考虑输出模块的功能设置与实际需要相符，因此需要详细了解电源输出模块的所有类型，包括DC稳压输出、DC包络线输出、交流输出、多路并联输出等的优劣之处，然后选用适合自己需要的类型进行设计。

3.阻容电路的设计在电源输出中需要设计阻容电路，其目的是为了保护电源不受怠工放置，以及电源的过载保护等，详见下面内容。

二、制作1.准备器材在制作数控直流稳压电源之前，需要准备相应的器材和材料，例如PCB板、元器件、焊接工具等。

2.电源输出模块的焊接在制作中需要用到数控直流稳压电源输出模块，首先在PCB板上进行焊接，接下来安装电容、二极管等元器件，进行一定量的基础防护。

3.安装稳压芯片安装稳压芯片需要考虑其散热问题，此时应该做好散热片附加硅脂，以保证芯片处于稳定状态。

4.接线在焊接和装配完成后，接线工作是必要的。

在接线时，必须要认真看清接线图，把电路板上的元器件和接线线路进行一一对应，以便拼接时不会出现误差。

5.开机测试制作数控直流稳压电源时，一定要经过开机测试。

在开机时，应该观察电源的工作状态是否正常，电压是否稳定，是否存在短路等问题。

这样可以在实际应用时更加安全和稳定。

以上就是数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程，每一步都要做好方案设计和操作步骤的准备工作，以确保电源的稳定运行。

简易数控直流稳压电源设计数控直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源装置，常用于电子设备的测试、实验和制造过程中。

下面是一个简易的数控直流稳压电源设计。

1.设计需求和规格在开始设计之前，我们需要明确电源的输出电压和电流需求。

假设设计目标为输出电压范围为0-30V，最大输出电流为5A。

2.选择电源变压器根据设计需求，我们需要选择一个合适的电源变压器。

变压器的选择应该满足以下条件：-输入电压范围为市电的电压范围；-输出电压是设计需求的两倍，即60V；-输出功率需大于最大输出功率，即300W。

3.整流电路设计使用桥式整流电路将交流输入电压转换为直流电压。

桥式整流电路由4个二极管组成，将交流输入电压的负半周和正半周均转换为正向电流。

4.滤波电路设计滤波电路用于减小输出电压中的纹波，并提供稳定的直流输出电压。

常见的滤波电路是使用电容滤波器。

根据设计需求，选择适当的电容来达到所需的输出纹波和稳定性。

5.稳压电路设计稳压电路用于控制输出电压在设定范围内稳定。

可以使用集成稳压器芯片，例如LM317，它可以根据外部电阻器和电容器的值来控制输出电压。

6.控制电路设计为了实现数控功能，可以使用微控制器或模拟电路来控制输出电压和电流。

通过合理设置电容、电阻和电位器等元器件，可以设计出合适的控制电路。

7.保护电路设计为了确保电源和负载的安全，应设计适当的保护电路。

常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。

可以使用电流检测器、过压保护器和温度传感器等元器件来实现这些保护功能。

8.PCB设计和制造根据上述电路设计，进行PCB布局和布线。

设计合适的PCB尺寸和布局，以容纳所有元器件，并确保电路的稳定性和可靠性。

完成设计后，可以选择将PCB文件发送给制造商进行制造。

9.组装和测试将制造好的PCB组装在电源箱中，接好输入电源线和输出连接线。

在保证安全的情况下，通电测试电源的稳定性、输出的准确性和保护电路的可靠性。

10.调试和优化根据实际测试结果，不断调试和优化电源的性能。

基于单片机的数控直流稳压电源设计方案一、设计方案简介基于单片机的数控直流稳压电源设计方案主要是通过单片机控制开关电源的开关管，控制输出电压的稳定性和精度。

本设计方案采用闭环控制的方式，通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，单片机根据反馈信号控制开关电源的开关管进行开关操作，以实现电源输出电压的稳定。

二、设计方案详细介绍1.系统总体设计：本设计方案将开关电源分为输入电源模块、控制模块和输出电源模块。

输入电源模块主要是对输入电压进行滤波和稳压，以保证输入电源的稳定性；控制模块主要是使用单片机进行控制，接收反馈电路的反馈信号，根据设定值进行比较，并控制开关电源的开关管进行开关操作；输出电源模块主要是将开关电源的输出电压经过滤波和稳压处理，以保证输出电压的稳定性和精度。

2.输入电源模块设计：输入电源模块主要是对输入电压进行滤波和稳压处理，保证输入电源的稳定性和安全性。

常用的电源滤波电路有LC滤波电路、RC滤波电路等。

同时，可以使用稳压芯片来实现输入电压的稳压。

3.控制模块设计：控制模块使用单片机进行控制，主要是通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，并经过AD转换后与设定值进行比较。

根据比较结果，单片机控制开关电源的开关管进行开关操作，调整输出电压的稳定性。

在控制过程中，可以设置合适的控制算法，如PID控制算法，以提高控制的精度和稳定性。

4.输出电源模块设计：输出电源模块主要是对开关电源的输出电压进行滤波和稳压处理，以保证输出电压的稳定性和精度。

常用的电源滤波电路有LC滤波电路、RC滤波电路等。

可以使用稳压芯片或者反馈调节电路来实现输出电压的稳压。

5.电源保护设计：为了保护电源和设备的安全性，可以设计过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护等保护电路。

过压保护可以使用过压保护芯片，欠压保护可以使用欠压保护芯片，过流保护可以通过电流传感器实现，短路保护可以通过保险丝或者短路保护芯片实现。

三、设计方案的优势和应用1.优势：本设计方案采用闭环控制的方式，通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，使得输出电压的稳定性和精度得到保证。

「数控直流稳压电源的设计与实现」数控直流稳压电源是一种应用广泛的电子设备，用于为各种电子设备提供稳定的直流电源。

本文将讨论数控直流稳压电源的设计与实现过程。

首先，设计一个数控直流稳压电源需要了解其基本原理。

该电源根据输入电源的不稳定性，通过电路设计和控制算法，将电源输出稳定在设定的电压值上。

主要包括输入稳压电路、反馈控制电路、功率放大电路等。

接下来，我们需要选择合适的元件来实现电源电路。

在选取稳压管、二极管等传统元件的同时，可以考虑使用集成稳压芯片和开关电源元件，以提高电源的效率和稳定性。

此外，还需要选取合适的功率放大器和控制器，以保证电源的输出电流和电压稳定性。

在电路设计完成后，需要进行仿真测试。

通过使用SPICE软件等工具，对电源电路进行仿真，以验证电路的工作原理和稳定性。

这包括输入电压范围、输出电流范围等参数的测试。

在完成电路设计和仿真测试后，需要进行电路的实际制作和调试。

这包括设计电路板、焊接元件、连接线路等步骤。

在制作完成后，需要对电路进行调试，检查是否存在电流短路、线路接错等问题，并进行修复。

最后，进行电源的性能测试。

通过连接相关的负载设备，测试电源的输出电压和电流是否稳定，并满足设计要求。

同时，通过使用示波器、数字万用表等测试仪器，验证电源的电压波形、纹波情况等参数。

总结起来，数控直流稳压电源的设计与实现包括了选取合适的元件、电路设计和仿真测试、制作和调试电路以及性能测试等步骤。

通过合理的设计和精确的调试，可以实现一个高品质的数控直流稳压电源。

简易数控直流稳压电源设计设计一台简易数控直流稳压电源可以分为以下几个步骤：1.确定电源的输出要求：确定电源的输出电压范围和电流范围。

根据实际需求，选择合适的电压和电流范围。

2.设计电源的整流电路：确定电源的输入电流和输入电压范围。

常用的整流电路包括桥式整流电路和中心点整流电路。

桥式整流电路更常见，效率较高。

3.设计电源的滤波电路：在电源的整流电路后加入滤波电容进行滤波，去除输出直流电压上的波动。

选取合适的滤波电容，使输出直流电压稳定。

4.设计电源的稳压调节电路：选择合适的稳压器件，根据需求设计稳压调节电路。

常见的稳压器件有三端稳压器和开关稳压器。

三端稳压器稳定性好，但效率较低；开关稳压器效率高，但稳定性较差。

5.设计电源的控制电路：根据需要设计数控电源的控制电路。

可以采用微处理器或者专用控制器来实现电源的数控功能，例如实现电源的开关机、电压和电流的调节、过压和过流保护等功能。

6.优化设计：根据实际需求对电源进行优化设计。

例如，可以增加短路保护、温度保护等功能。

7.制作测试：根据设计完成电源的制作和组装，进行测试。

测试包括输入输出电压电流的测试，以及控制电路的测试。

8.优化调整：根据测试结果对电源进行优化调整。

可以通过修改电路参数、更换稳压器件等方法进行优化调整。

9.最终调整：完成测试和优化调整后，进行最终调整，确保电源的稳定性和可靠性。

10.产品发布：在完成最终调整后，将电源进行产品化，进行包装和外观设计等工作，最终将产品发布市场。

需要注意的是，在设计数控直流稳压电源时，需要考虑以下几个方面：-输出电压范围和电流范围要与实际需求相匹配。

-整流电路和滤波电路的设计要使输出直流电压稳定，并且波纹尽可能小。

-稳压调节电路的选择要根据需求和性能进行考虑。

-控制电路的设计要实现所需的数控功能。

-电源的安全性和可靠性是设计时需要考虑的重要因素。

-电源的尺寸和散热量要注意合理安排，确保电源可以正常工作并且不过热。

数控直流稳压电源的设计与制作摘要：本系统以STC89C52为核心，主电路利用达林顿管进行稳压输出，采用电压、电流闭环反馈控制电路，调整达林顿管的导通率，达到稳压输出的目的。

通过键盘来设置直流电源的输出电流，并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。

本系统由单片机程控设定数字信号，经过D/A转换器输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流（压）。

系统通过单片机以及其外围器件实现输出电压、电流的显示，人机交互，输出电流、电压的实时测量，输出过流保护等功能。

实际测量表明，采用达林顿管和LM324运放进行稳压输出基本能够完成题目要求的所有指标。

关键词：STC89C52 A/D转换器 D/A转换器运算放大器恒压源1、设计目的本设计以STC89C52单片机为核心，设计并制作直流电源。

其中，控制回路我们采用了电压、电流双重闭环反馈控制电路，达到电压、电流稳定输出同时，进行过流保护，使该系统更加的完善。

本系统输入交流电压范围：200-240V;输出电压可调范围:0-- +12V、输出电流可调范围：0—1A；过电流保护动作电流：1.1A。

2、功能要求（1）、通过“+”、“-”键步进调整输出电压的上升、电压的下降。

（2）、输出电压和电流值通过4为LED数码管显示，显示精度分别为0.1V 和0.01A。

（3）、通过“F1”键视线电压/电流显示切换，开机默认显示电压，按“F1”键转换为显示电流，再按显示电压。

（4）、过流保护与报警功能。

一、系统组成及工作原理本系统由硬件和软件两大部分组成。

硬件部分主要完成数字显示、输出信号的采集、数控电源的调节，A/D和D/A转换等电路组成，数控电源的系统图1-1所示。

软件主要完成信号的扫描和处理、芯片的驱动和输出控制、调节等功能。

我们通过调节“+、- ”两个按键从而达到控制输出电压的升降。

该系统采用了电压电流反馈控制双闭环控制电路，一方面可实现反馈稳定电压、电流的同时，进行过流保护；另一方面将输出电压、电流通过四位七段的数码管显示。

基于单片机的数控直流稳压电源设计与制作数控直流稳压电源是一种能够稳定输出直流电压的电源装置。

它通常由一块单片机控制，并通过反馈回路来实现对输出电压的稳定调节。

本文将介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计和制作过程。

首先，我们需要选择合适的硬件设备。

单片机选择常见的51系列单片机，如STC89C52，因为该系列单片机性能稳定且价格相对较低。

稳压电路中的关键元件包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路。

电源变压器用于将市电的交流电转换为所需的直流电级。

整流电路将交流电转换为直流电，滤波电路用于滤除电路中的杂波和纹波。

稳压电路根据单片机反馈信息来调节输出电压，并通过输出电路提供稳定的电压给负载。

接下来，我们需要进行电路设计。

根据所需输出电压和电流，选择合适的电源变压器和稳压集成电路。

通过计算得到电路中各个电阻、电容和二极管的参数，以保证电路的稳定性和可靠性。

在电路设计中，还需要考虑到过流保护、过压保护和温度保护等功能，以确保设备的安全使用。

设计完成后，我们需要进行电路的制作。

根据设计图纸，将电路图转移到电路板上，并通过化学腐蚀或电解腐蚀的方法将电路板制作完成。

然后，将各个元件按照电路图的要求焊接到电路板上。

注意焊接时要保证引脚的正确连接，避免引脚之间的短路和虚焊现象。

接下来，我们需要编写单片机的程序。

程序中需要实现对输入电压和输出电压的采样，通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，然后通过PWM（脉冲宽度调制）技术来控制输出电压的调节。

在程序中，还需要实现对电压的稳定调节和保护功能的控制。

需要注意的是，在设计和制作过程中，要遵循电气安全和电磁兼容性的要求，确保设备的正常运行和使用安全。

总结起来，基于单片机的数控直流稳压电源设计与制作涉及到硬件设备的选择、电路的设计、电路的制作、程序的编写和调试测试等方面，需要一定的电子技术和单片机编程知识。

希望本文对读者有所帮助，能够指导大家在实际应用中进行数控直流稳压电源的设计和制作。