基于单片机的可调直流稳压电源设计本科论文

码烧写入单片机存储单元中，最后一次次的调试系统，通过不断的修改来完善系统。

1.5构成及研究内容

总体概括了单片机实现数字式可调稳压电源的原理、着重介绍了单片机实现数字式可调稳压电源的硬件电路设计和软件设计。在各章节中，突出讲述了各功能模块的设计思路，具体设计情况，以及模块之间的联系。

本系统主要研究数字式可调稳压电源如何实现数控、稳压和电压输出显示等，其中包含一些必要的硬件设计和软件设计。

2 系统设计方案

2.1常用稳压电源设计

2.1.1基本原理

直流稳压电源由四部分组成分别是电源变压器、整流、滤波和稳压电路，原理框图请见如图2.1。电网供给的交流电压u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压uI。但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。

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图2.1 直流稳压电源框图

2.1.2 常用设计方案

方案一：采用 三端稳压器稳压，电路如图2.2

图2.2三端稳压器稳压电路

78XX系列集成稳压器的典型应用电路如图2.2所示，这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器LM7805，C3、C2分别为输入端和输出端滤波电容，RL为负载电阻。当输出电流较大时，LM7805应配上散热板。

方案二：采用LM317系列可调三端稳压器稳压，电路如图2.3

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图2.3 可调三端稳压器稳压电路

LM317是常见的可调集成稳压器，最大输出电流为2.2A，输出电压范围为1.25～37V。1、3脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能，R1应不大于240欧姆，改变R2阻值即可调整稳压电压值。输出电压：Uo=(1+R2/R1)*1.25

方案三：由运放组成的串联型稳压电源，电路如图2.4

图2.4 串联型稳压电路

串联型稳压电路有调整管、基准电压电路、取样电路、比较电路等基本组成部分。图2.4中Q1、Q2构成调整管，控制电压输入即为基准电压，R1、R3组成取样电路，TL082充当比较器。可以通过改变基准电压来改变输出电压值以达到稳压作用，该电路引入深度电压负反馈来稳定输出电压，具有良好的稳压性能，且可以步进可调。

串联型稳压电路的方框图如图2.5示。 输入输出电压关系：Uo=(1+R1/R2)Ui。

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+调整管比较放大电路基准电压电路取样电路+UiUo-

图2.5 串联型稳压电路方框图

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方案一与方案二都可实现稳定的电压输出，而且电路结构简单，但方案一电压输出固定，方案二虽然电压可调但很难实现步进调节。方案三既可实现稳定的电压输出，而且输出电压连续步进可调，满足设计要求。在方案三中用到了运放、单片机、数模转换DAC0832，这些器件都需要稳定的工作电压，因此系统最终的选择方案一与方案三相结合，采用方案一实现系统的工作电压，采用方案三实现系统稳压电源的连续步进可调。

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2.2基于单片机的稳压电源系统设计

系统由各个模块组成，由各个模块组成的系统框图如图2.6所示。

显示电路

按键控制

调整电路 AT89S51 单 片 机 8

比较电路 取样电路 输出稳压电路