数控直流稳压电源的设计与制作(3)

2019-03-03 10:56

离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有。 简单地说,开关电源的工作原理是: 1.交流电源输入经整流滤波成直流;

2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上; 3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;

4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的。 交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;

在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源。以上说的就是开关电源的大致工作原理。

其实现在已经有了集成度非常高的专用芯片,可以使外围电路非常简单,甚至做到免调试。

计算机开关电源的发展经过了AT、ATX、ATX12V三个发展阶段。AT标准是由IBM早期推出PC/AT机时所提出的,提供+5V、-5V、+12V、-12V四组电压,具备硬开关。ATX标准的产生具有划时代的意义,实现了软开机关机,可以通过远程网络唤醒,增加了+3.3V、+5VSB输出。ATX12V是CPU等硬件发展的产物,主要是增加了+12V的输出能力。

开关电源技术参数

1.正常情况下,交流输入的电源也可以用于直流输入。 输入电压 2.当交流输入电压范围为85-264VAC,直流输入电压范围为120-370VDC;当交流输入电压范围为210-370VDC,或根据开关选择输入范围为85-132VAC/170-264VAC。 输入冲击 指的是电源冷启动时的最大瞬间输入电流。 11

1:在多路输出电源中所列出的电流是每路输出的最大电流,每路输出的总值均不超过系列电源额定功率范围。正常情况下,多路输出电源的V1输出是独立于其他几路输出。对于共多路输出 地产品,只需将V1的+/-极相应端子与其他几路的其他端子相连即可。 2:对于多路输出的负载调整率的测试,是将被测试的那一路输出 负载在额定值的20%-100%变化,其它各路输出负载都保持在额定值的60%进行。 如果将输出电压调高,那么输出电流将相应减少以保持总功率不变。如果将输出电压调低时,输出电流应不超过标准额定值。 输出纹波与噪声 : 1. 输出功率 2. 低频纹波:频率为输入AC电源频率的2倍(直流输入时无此项)。 高频纹波:频率与开关电源的内部脉冲调制(PWM)频率相同。 3. 4. 开关噪声:与开关脉冲的频率相同中。 随机噪声:与交流输入电压及开关频率无关。 指电源在正常工作时的环境温度,如电源安装在设备的机箱内,工作温度就指机箱内部温度,而非室内或室外温度。因此工作温度 如果电源的工作温度超过额定标准,建议用户按电源功率定额值的2%/℃减额使用或采取风冷措施以使工作温度低于额定的最高工作温度。

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第3章 本设计方案思路

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。主要包括四大部分:数字控制部分,模拟/数字转换部分(D/A变换器),可调稳压电源及A/D转换。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0.1V的步进值增或减。

图3.1

3.1稳压源的技术指标与要求

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0~5V

(2)、输出直流电压能步进调节,步进值为0.01V。 (3)、由\、\两键分别控制输出电压步进增和减。

3.2总体设计框图

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220V交流整流滤波三端稳压器键盘产生5V,12V,-12V电压STC89C52单片机1602液晶显示DA转换AD转换 图2

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第4章单元电路设计

4.1稳压电源部分

图4.1

在图4.1中,该部分主要是由三端稳压器LM7812、LM7912、LM7805和若干个电容、二极管元器件组成,220 V市电经220 V/12 V变压器降压后得到的双12 V交流电压,经三端稳压器LM7812和LM7912得到+12 V和-12V,再经过LM7805得到+5 V的电压。

4.2显示部分

在图4.1中,显示部分比较简单,用1602液晶显示,完成对电压的显示功能。

图4

4.3数模转换部分

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