毕业论文_数控直流电源设计

这是因为的引脚与可调段引脚的电压差是，即图中两端的电压为。

所以有式由于被芯片内部控制在小于的范围内，所以可以这项产生的误差可以忽略，即可以去掉这项。

最后有式由式可知只要固定了，改变的阻值，就可以调节输出电压。

综上特点，相比其他的开关电源芯片有很大的优势。

图降压电路电源部分方案二采用上海芯龙半导体有限公司的开关电源管理芯片，该芯片具有工作效率最高达以上最高输出电流可达输入电压宽度为到输出电压可达内置多种保护电路等特点。

而且它既可以作为升压芯片来使用，也可以当作升降压芯片来使用。

其中它的大功率升压型开关电源芯片升降压应用方案是符合本次毕业设计的要求的。

该升降压方案的原理图如图所示。

图升降压应用根据图上的公式式得只要固定住，而将改为可调的电阻就可以实现对输出电压的调节。

根据该芯片的特点和应用原理图分析可以得到本方案是可行的符合要求的。

电源部分方案三本方案采用和。

的性能特点同方案二中所描述。

是开关降压型芯片，具有很好的负载调整率和电压调整率，输出电压范围为，输入电压范围为，输出电流可高达，芯片内部集成有各种保护等模块。

本方案是运用到了的升压方案和的降压方案，即先让将电压升高到以上的个固定电压值，再让将电压降到以下。

这升降就可以达到本设计要求的输出电压了。

具体原理图如图所示图和组成的升降压应用根据和的数据手册可知，只要调整好的比值就可以将电压升高到以上的个固定电压值，只要调整好的比值就可以将电压降到以下。

为此本方案也是可行的符合要求的。

数控部分方案数控部分采用是以宏晶科技的为主，以其他电路为辅的个控制部分。

的性能特点如下它是增强型单片机，指令代码与传统的相似，个时钟周期就是个机器周期，比普通的单片机快倍。

工作电压为。

工作频率范围为到，相当于普通单片机的到。

为字节，内部集成有字节的。

具有在系统可编程在应用课编程的功能，无需专用编译器仿真器，可直接通过串口下载程序代码。

个位定时器计数器，路多种电平方式触发的外部中断，路实现个定时器。

具有路，位的路。

口可以设置为四种模式。

总体的控制模型示意图如图所示图总体的控制示意图方案选择根据本设计的要求，的些参数是非常合适本设计的，但是电流参数达不到要求，而且本设计是要求输出电压是可以大于输入电压的，因此用是很难达到要求得。

所以方案不可行。

方案二和方案三理论上都电源模块单片机系统显示输入输出电压输出电流工作模式三个按键键控制电路电阻分压电压放大电流转换电路可行，但在本人实际的把电路板做出来检测时，发现方案二的负载调整率电压调整率都达不到要求，而且对于元件的参数要求比较严格。

因此电源部分选择方案三来实施。

数控部分的方案如图所示，它具有结构简单易于集成节省元件和空间费用较少等特点。

硬件设计硬件电路的总体设计方案图总体的设计框图根据所选的方案，总体的设计框图如图所示。

本设计的思路是以两个电阻组成的分压电路将输入电压和输出电压降低到符合单片机的电压采集范围，即。

通过测量两个电阻的阻值比就可以倒推出输入电压和输出电压。

以液晶显示模块为屏幕显示输入输出电压输出电流工作模式。

以个按键来作为按键输入，即电压输出的设定模式的选择电压输出的增减记录当前电压都可以用个按键来完成。

让输出电流经过负载再经过采样电阻后流到地，这样就可以在采样电阻上产生压降，将此电压放大到适合单片机的电压采集范围。

单片机再进行程序运算就可以计算出输出电流，并显示在液晶显示模块上。

当单片机启动后或者通过按键设定好输出电压后，单片机就自动运算，产生合适的波形。

该波形进入控制电路部分后会被整流成直流电压，并与电阻分压电路进行比较，最后接入到的引脚，这样就可以控制输出电压。

具体硬件单元电路设计单片机最小系统电路数控部分电源电路单片机最小系统电路数控与手动控制电路显示电路数控模式与手动模式选择电路电流转换电路按键蜂鸣器工作模式电路电压分压电路图系统控制部分原理图附录图二电源部分原理图附录软件设计主函数代码论文题目数控直流电源设计学生姓名指导教师姓名职称论文起讫日期自年月日起，至年月日选题目的与意义实现电源模块中诸如可靠性智能化和产品致性等工程问题，提高生产效率和产品的可维护性。

提高电源的工作效率，减少功耗。

二主要研究内容本次设计是基于升压芯片和降压芯片的数控直流电源系统，主要以解决数控电源的高效转换输出，高精度数控输出，大功率等问题为出发点，研究以单片机为核心，结合电流检测电路，电压检测电路，运放反馈回路，采样电路，采样电路以及其他外围辅助电路，以此充分发挥基于升压芯片和降压芯片的数控稳压电源调整速度快，电压调整率低，负载调整率低等优势，实现高精度低纹波输出，大功率输出等功能。

三基本要求可以实现数控和手动两种模式。

输出电压范围。

输入电压范围。

步进电压以下。

输出电流可达四进度安排指导教师下达毕业设计论文任务书，学生接受任务收集查阅相关文献资料。

开题报告学生撰写论文提纲系统设计调试实验撰写论文设计说明书。

论文修改定稿。

论文答辩准备及答辩。

五主要参考文献资料李全利单片机原理及接口技术北京高等教育出版社闫俊岭，陈帅华基于单片机的数控直流电源外围电路设计数字信李鹏基于单周控制的数控直流电源的研究华中科技大学，瞿才鑫数控直流开关电源的设计与实现华中科技大学，王小明，卢志强基于数控直流电源设计微计算机信息目录数控直流电源设计摘要关键词前言方案论证电源部分方案电源部分方案二电源部分方案三数控部分方案方案选择硬件设计硬件电路的总体设计方案具体硬件单元电路设计单片机最小系统电路液晶显示模块电路控制部分的电源供电电路电阻分压电路转换电路与基准电压电路按键蜂鸣器和模式指示灯电路数控模式与手动模式切换电路数控模式与手动模式控制电路电源部分电路软件设计主函数程序设计外部中断程序设计自动调节输出电压程序设计系统测试与数据分析系统指标测试手动输出电压数控输出电压输入电压输出电流误差分析参考文献致谢附录附录系统控制部分原理图附录电源部分原理图附录软件设计主函数代码数控直流电源设计摘要本设计采用单片机作为整机的控制中心，利用升压芯片和降压芯片作为电源模块的核心。

用液晶模块来作为屏幕显示，主要显示输入电压输出电压输出电流和控制模式。

本设计可以实现数控和手动控制两种模式。

数控模式可以通过按键输入数值来控制对应想要的电压值，也可以通过按键来进行输出电压的微调。

手动模式可以直接调节电位器来调节输出电压。

本设计具有性能可靠结构简单过压过流报警掉电保存等特点。

关键词数控电源单片机升压降压前言随着现代信息化革命的发展，电源技术给电子技术提供了稳定的发展前提，同时也给电源提出了更高的要求。

普通电源在工作时容易产生老化误差可调节性变差等现象。

严重的会影响整个系统的精确度或造成系统崩溃毁坏，为此各个企业对电源技术有了更高的要求。

自世纪年代以后，数控电源技术有了长足的发展，也取得了很大的技术突破。

但其产品存在数控程度达不够精度不高纹波较高可靠性较差的缺点。

因此现代数控电源的主要发展趋势，是针对以上不足而加以改进的。

本设计也是主要针对数控电源的缺点而设计的，重点在提高数控程度降低功耗提高带负载能力。

方案论证本设计主要分为电源部分和数控部分，因此本人就分别进行论证。

电源部分方案采用线性稳压器件来作为电源部分的核心部件。

如，它是正电压稳压器，输出电压范围为，能提供以下的电流，纹波抑制比高达，输出电压纹波极小，还具有输出短路保护过流过热保护。

而且只需要两个电阻来设置输出电压，这使得电路设计起来非常简单，可以节省元件，而且控制方便。

这是因为的引脚与可调段引脚的电压差是，即图中两端的电压为。

所以有式由于被芯片内部控制在小于的范围内，所以可以这项产生的误差可以忽略，即可以去掉这项。

最后有式由式可知只要固定了，改变的阻值，就可以调节输出电压。

综上特点，相比其他的开关电源芯片有很大的优势。

图降压电路电源部分方案二采用上海芯龙半导体有限公司的开关电源管理芯片，该芯片具有工作效率最高达以上最高输出电流可达输入电压宽度为到输出电压可达内置多种保护电路等特点。

而且它既可以作为升压芯片来使用，也可以当作升降压芯片来使用。

其中它的大功率升压型开关电源芯片升降压应用方案是符合本次毕业设计的要求的。

该升降压方案的原理图如图所示。

图升降压应用根据图上的公式式得只要固定住，而将改为可调的电阻就可以实现对输出电压的调节。

根据该芯片的特点和应用原理图分析可以得到本方案是可行的符合要求的。

电源部分方案三本方案采用和。

的性能特点同方案二中所描述。

是开关降压型芯片，具有很好的负载调整率和电压调整率，输出电压范围为，输入电压范围为，输出电流可高达，芯片内部集成有各种保护等模块。

本方案是运用到了的升压方案和的降压方案，即先让将电压升高到以上的个固定电压值，再让将电压降到以下。

这升降就可以达到本设计要求的输出电压了。

具体原理图如图所示图和组成的升降压应用根据和的数据手册可知，只要调整好的比值就可以将电压升高到以上的个固定电压值，只要调整好的比值就可以将电压降到以下。

为此本方案也是可行的符合要求的。

数控部分方案数控部分采用是以宏晶科技的为主，以其他电路为辅的个控制部分。

的性能特点如下它是增强型单片机，指令代码与传统的相似，个时钟周期就是个机器周期，比普通的单片机快倍。

工作电压为。

工作频率范围为到，相当于普通单片机的到。

为字节，内部集成有字节的。

具有在系统可编程在应用课编程的功能，无需专用编译器仿真器，可直接通过串口下载程序代码。

个位定时器计数器，路多种电平方式触发的外部中断，路实现个定时器。

具有路，位的路。

口可以设置为四种模式。

总体的控制模型示意图如图所示图总体的控制示意图方案选择根据本设计的要求，的些参数是非常合适本设计的，但是电流参数达不到要求，而且本设计是要求输出电压是可以大于输入电压的，因此用是很难达到要求得。

所以方案不可行。

方案二和方案三理论上都电源模块单片机系统显示输入输出电压输势，是针对以上不足而加以改进的。

本设计也是主要针对数控电源的缺点而设计的，重点在提高数控程度降低功耗提高带负载能力。

方案论证本设计主要分为电源部分和数控部分，因此本人就分别进行论证。

电源部分方案采用线性稳压器件来作为电源部分的核心部件