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基于ATC51的新型数控直流电源设计

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楼主
发表于 2012-1-27 14:35:55 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    在各种电子设备中,电源是一种必不可少的仪器。随着科技的进步,电子设备逐渐综合化,复杂化,对电源部分使用的灵活性和精度都提出了更高的要求。    目前所用的电源大多是只有固定电压输出(例如常用的有:±5 V、±12 V或±15 V),其缺点是输出电压不可人为地改变,输出精度和稳定性都不高;在测量上,传统的电源一般采用指针式或数字式来显示电压或电流,搭配电位器调整所要的电压及电流输出值。若要调整精确的电压输出,须搭配精确的显示仪表监测;又因电位器的阻值特性非线性,在调整时,需要花费一定的时间,而且会产生漂移。市场上销售的数字可调电源成本较高,使用也不方便。    针对这一现象,本文提出了一种基于AT98C51单片机的新型数控直流电源。    键盘输入控制输出电压值,数码管显示输出电压值。输出电压范围0.00~15.00 V,电流范围0~1 A,输出电压的精度为百分位,误差小于0.5%。具有使用灵活,精度高,工作稳定,成本低的优点,适宜推广使用。1 硬件电路组成及工作原理1.1 系统硬件结构    系统硬件结构如图1所示。系统分为电源模块,单片机控制模块,数码管、按键模块和PWM波输出驱动模块4部分组成。电源模块主要由外接不可控电源和二级滤波电路组成PI型滤波电路;单片机控制模块主要由AT98C51单片机及其外围电路组成;数码管、按键模块包括数码管显示部分和键盘输入部分;PWM波输出驱动模块主要由稳压芯片LM317,三极管及其配套电路组成。本数控直流电源通过按键控制单片机产生PWM信号驱动级(三极管)的线性放大,来控制稳压芯片LM317的ADJ控制端口,通过调节其占空比对电容进行充放电实现能量转换,从而调节输出电压,最后通过数码管显示。各部分的电源由电源模块提供的稳压输出提供。本系统还可以通过串行口实现上位计算机和数字电源之间的通讯,人机交互图形用户界面(GUI)可以是设计人员按照计算机屏幕上的指示的步骤,通过选择参数来对电源电压,电流阀值与响应,软启动,容限,环路补偿的功能的管理工作,也可以通过按键来设定。



1.2 电源模块    电源模块是通过外部输入20 V的不可控电压输入,经过稳压管系统提供电源保证。LM78012是12 V的稳压芯片,输出12 V的稳定电压,提供给输出驱动模块LM317的输入级。LM7805是5 V的稳压芯片,提供稳定的5 V电压,提供给单片机的电压输入端。VD2为二极管串入,起保护作用,防止输入反极性时烧毁电路芯片。C9,C5,C12n,C6,C7,C3为滤波电容,阻值如图2所示,组成PI型二阶滤波电路,消除电源纹波的干扰影响。



                                
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沙发
发表于 2015-11-2 22:37:49 | 只看该作者
这个很好,感谢楼主
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