化较大时，它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关电源的稳压范围很宽，稳压效果很好。此外，改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。这样，开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多，设计人员可以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关稳压电源。（4）滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。开关稳压电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz，是线性稳压电源的1000倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了500b倍。在相同的纹波输出电压下，采用开关稳压电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000。（5）电路形式灵活多样。例如，有自激式和他激式，有调宽型和调频型，有单端式和双端式等等，设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。
开关稳压电源的缺点：是存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源中，功率调整开关晶体管V工作在开关状态，它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽，就会严重地影响整机的正常工作。此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离，这些干扰就会串入工频电网，使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。目前，由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距，因而造价不能进一步降低，也影响到可靠性的进一步提高。所以在中国的电子仪器以及机电一体化仪器中，开关稳压电源还不能得到十分广泛的普及及使用。特别是对于无工频变压器开关稳压电源中的高压电解电容器、高反压大功率开关管、开关变压器的磁芯材料等器件，在中国还处于研究、开发阶段。在一些技术先进国家，开关稳压电源虽然有了一定的发展，但在实际应用中也还存在一些问题，不能十分令人满意。这暴露出开关稳压电源的又一个缺点，那就是电路结构复杂，故障率高，维修麻烦。对此，如果设计者和制造者不予以充分重视，则它将直接影响
到开关稳压电源的推广应用。当今，开关稳压电源推广应用比较困难的主要原因就是它的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高。
1.4 设计任务、要求与方案选择
1.设计任务
单片机控制数字显示可调稳压电源 2.任务的技术要求
1).输出电压为(1.26~10)v 2).输出误差≤0.1v
3).额定输出电流≥500mA 3方案选择
数控稳压电源是电子设备的重要部分，其质量好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障60%来自电源。因此电源越来越受到人们的重视。电子电路及电子设备对电源最基本的要求就是电源的输出电压或输出电流要稳定。通过查阅大量资料，显示电路和控制电路是本电路的核心部分，对它的选择有以下三种方案：
方案一：采用模拟电路
采用模拟电路的可调稳压电路就是用一个多档开关来控制输出电压,而所谓的显示系统只是在多档开关的每个档的旁边注明电压值。随着电子行业的发展，它不耐用的弊端已经使它逐渐离开历史的舞台。
方案二：采用纯数字电路 纯数字电路的稳压电源避免了硬件之间的磨损，使得使用寿命大大提高，而且其输出电压也不会随时间产生误差。但是它的电路较为复杂，制作时很困难，由于电路的复杂产生的问题也会很多。
方案三：采用单片机的方法
采用单片机的数字稳压电源是将数字电路和单片机很好地结合在一起，不但能够达到数字电路的效果，而且能够大大地简化复杂的纯数字电路。采用单片机后，还可以用软件实现保护功能，要扩展其他的功能也非常容易。
经过全方位的对比，使电路的设计更加合理化，切合技术指标的标准，觉得使用方案三单片机的方法简洁、灵活、可扩展性好更加的适合这次的毕业设计，并能够达到指标要求
数控直流稳压电源的设计要求是采用单片机的控制实现直流稳压电源输出的可调控制以及输出的显示。该电源系统的总体设计框图如图1-1所示。从图中可以看出，该系统主要由主电路、变换器控制电路以及单片机控制电路组成。
显示电路 单 片 机 D/A转换 输出电路 按键 控制电路 ~220v 变压器 整流滤波 稳压电路
图1-1 整机方框图
方框图的论述：
本电路通过按键设置数字电压值并且在数码管上显示，而设置的电压值通过单片机的P0口的8位数据线传输给D/A转换电路转换成模拟电压值，通过模拟放大器将电压放大后送给稳压电路最终输出。
各部分功能：
单片机：只要是起到控制作用 显示电路：用来显示预置电压 按键单元：对预置电压的改变
D/A转换：将数字电压转换成为模拟电压 控制电路：对稳压电路起到了控制作用 稳压电路：输出恒定的电压
本章小结
本章主要介绍了对该研究题目有关背景知识的介绍。以及对课题的分析论证和方案的确立，以及方框图的设计及原理的阐述，在下一章节当中，将对稳压电源的工作原理做相关说明。
2数控稳压电源工作原理 2.1 稳压电源的基本原理
稳压电源一般由电源变压器、整流池波电路及稳压电路组成，其基本框图如图1所示。
图1稳压电源
2.1.1电源变压器
将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U1。变压器副边与原边的功率比为P2P1=?，式中?是变压器的效率。
2.1.2整流渝波电路
整流电路里利用具有单方向导电性能的整流器件，将交流电压U1整流变换成单方向脉动的直流电压 再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整
流溥波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
一般，在全波式桥式整流情况下，根据下式选择滤波电容C的容量：
RL?C?(3~5)T2，式中T为输入交流信号周期，因而T?1f?150?20ms；
RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
2.2 稳压电流的性能指标及测试方法
稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输人电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量箱出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。
2.2.1纹波电压
叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以有一定的误差。 2.2.2稳压系数SV
在负载电流I0、环境温度T不变的情况下，输人电压的相对变化引起摘出电压的相对变化 ，即稳压系数：
Sv??V0V0
?ViVi (I0=常数，T0=常数) 2.2.3电压调整率S
通常工频电压200V?10%作为变化范围，将输人电压相对变化为10% 时的输出电压相对变化量的百分比作为衡量的指标称为电压调整率，即：
S?1?U0?100%
UoUi?Ui?0
稳压系和电压调整率均说明输人电压变化对输出电压的影响 ，因此只需测试其一即可。
2.2.4输出电阻r0及电流调整率S1
输出电阻r0：输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值，即：
r0=
?U0，Ui=常数 ?I0电流调整率S1：在工程中常用输出电流I0从0变到最大定额值时所产生的输出电压相对变化值来表征这个性能，称为电流调整率，即：
S1=
?U0?100% U0?U1?0
输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即可。
本章小结
本章主要介绍了稳压电源的工作原理，稳压电源的性能指标，及测试方法。下一章中将对该课题中各单元电路的具体设计方案、元器件的选择作进一步论述。