基于单片机的数控稳压电源设计（硬件设计）,指导教师：杨建华 答 辩 人：赵祥 学 号：100402121 专 业：自动化,背景及意义,随着电力电子技术的发展，开关电源已经广泛应用与航空航天、计算机、通讯、医疗仪器等诸多领域。电气设备和仪器都需要的高稳定度的电压，但是目前的电源普遍存在输出不恒定、精度较差的问题,针对这些问题，设计一种性能优良的开关电源十分重要。,Company Logo,设计内容,本设计采用单片机和其它元器件及外围电路，开发一个数字式可调稳压电源。能够设定输出电压值，电压值、电流值输出显示及过流保护等功能。,系统设计结构,Company Logo,硬件设计,整流器：采用单向桥式整流电路，它相对于半波整流电路具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。,Company Logo,斩波电路,降压斩波电路是整个主电路的核心，其原理图如下图所示，,Company Logo,供电电源,系统中需要一些基本电源供电，需要电压有+5V、+12V。电解电容滤掉大幅值的低频成分，小无极性电容滤掉脉动直流中的高次谐波。,Company Logo,电压采集,Company Logo,电压和电流的采集时在降压斩波电路后进行的。由于斩波后的电压范围为0-15V，而AD0809输入电压范围为0-5V，因此需通过分压电阻R1阻值2K，R6阻值1K比例2：1通过分压。,电流采集,电流通过霍尔电流传感器进行采集。通过测量霍尔电势的大小间接测量载流导体电流的大小。,Company Logo,霍尔电流传感器,霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈，传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。,Company Logo,过流保护,线通过霍尔元件输出的电压信号送到比较器与基准电压进行比较。当系统的工作电流超过基准电流时,比较器产生正的跳变,产生保护动作,使可控硅不能导通工作,系统输出电压电流降低;当系统的工作电流恢复正常时,比较器输出负跳变,该跳变也也送入中断,保护动作消除,使系统恢复正常工作。,Company Logo,报警电路,通过负载的电流超过预设值时由单片机的p2.0置高，三极管导通蜂鸣器报警。,Company Logo,A/D转换电路,本设计只需电压和电流两个模拟量，通过给ADDA输入地址1和0，并使ALE=1，将地址存入锁存器中，通过控制信号，将电压采集Power_Test和Allegro_Output模拟量输入IN0和IN1，最后将转换结果数字量送到数据线上，数据输出线EXP1-EXP8分别接P1口的P1.0-P1.7，,Company Logo,本系统采用的是4位一体共阳极数码管，LED用在动态显示时,一般需要10-30mA负载电流,为了保证LED管可靠发光,需要提供足够的驱动电流。本系统外加三极管9012作为驱动,并可以起到缓冲和隔离作用，使单片机工作更加稳定可靠。,按键电路,按照实际需要可以通过按键得到所需的电压，通过四个按键，实现键盘输入操作。其中S1、S2来实现“+”“-”步进0.1V控制，S3实现电压十位、个位、十分位的切换，S4实现电压电流显示切换。,硬件调试,供电电源模块测试 按键电路的硬件测试 显示电路的硬件测试 A/D转换电路测试 电压比较器的测试 报警电路的测试,实物展示,Company Logo,谢谢！,Company Logo,