搜档网
当前位置:搜档网 › 142。。。。。直流负载_设计报告

142。。。。。直流负载_设计报告

142。。。。。直流负载_设计报告
142。。。。。直流负载_设计报告

国家电工电子实验教学中心

电子系统课程设计

设计报告设计题目:直流电子负载

2017 年7 月11 日

目录

1 设计任务要求 (2)

1.1 基础部分 (2)

1.2 提高部分 (3)

2 设计方案及论证 (3)

2.1 任务分析 (3)

2.2 方案比较 (13)

2.3 系统结构设计 (15)

2.4 具体电路设计 (17)

2.5 单片机软件算法流程 (20)

3 制作及调试过程 (22)

3.1 制作与调试流程 (22)

3.2 遇到的问题与解决方法 (23)

4 系统测试 (24)

4.1 测试方法 (25)

4.2 测试数据 (27)

4.3 数据分析和结论 (28)

5 系统使用说明 (28)

5.1 系统外观及接口说明 (29)

5.2 系统操作使用说明 (30)

6 总结 (31)

6.1 本人所做工作 (31)

6.2 收获与体会 (31)

6.3 对本课程的意见与建议 (32)

7 参考文献 (32)

1 设计任务要求

设计并制作一个输入电源电压变化范围+1VDC~+5VDC的直流电子负载。可设置6档恒流放电电流:0mA(关断),100mA,200mA,300mA,400mA,500mA,并设计有放点指示、欠压保护、定时关断、放电电流显示、放电电流微调功能。

设计并制作一个可配合该电子负载使用的扩流模块,插入扩流模块后电子负载的放电电流变为原先放电电流的2倍。系统功能如图1-1所示:

图1-1 电子负载系统功能

1.1 基础部分

(1)多档恒流放电功能

要求:在输入电压1VDC-5VDC变化范围,用3个开关(单刀单掷或单刀双掷)设置6档恒流,电子负载按照设定值进行恒流放电(误差小于10m)。

(2)放电指示功能( 5分)

要求:设置放电状态指示灯。放电停止时(放电电流小于1mA ),放电指示灯灭;放电时,放电指示灯亮。

(3)欠压保护功能( 15 分)

要求:设置欠压保护功能,当输入电低于 1.0V时禁止放电(误差时禁止放电(误差

0.05V),并声光告警。

(4)放电定时关断功能( 20 分)

要求:使用一个开关启动或关闭定时关断功能,使用2位数字显示放电关断倒计时的秒数。定时关断功能启动后倒计时显示10 秒, 10 秒计时结束后放电功能关闭,关闭定时关断功能后重新开始放电,当欠压保护时,暂停计时,保留显示不变。计时误差应小于1秒。

1.2 提高部分

(1)放电流微调功能( 20 分)

要求:在完成基础部分 1的基础上增加放电流微调功能,微调步长为10mA,微调范围为-50mA~+40mA(0mA档微调范围为 0~40mA),使用两个按键控制,按键1按下后放电流增加10mA ,按键2按下后放电电流减小10mA 。要求放电流在 0~190mA范围内电流误差小于1mA ,在200mA~540mA范围内电流误差小于10mA 。

(2)放电流显示功能( 10 分)

要求:测量放电流并用3位数字显示放电流,单位为mA,电流测量精度1mA ,电流测量误差小于10mA 。

(3)扩流模块( 20 分)

要求:设计并制作一个扩流模块,并在主模块上设计扩流模块插座。插入扩流模块后电子负载的总体放电电流变为原先放电电流的2倍,扩流模块与主模块的放电流应相同。分别测量主模块和扩流模块的放电流应,二者同电流设定值之间的误差小于10mA 。

(4)其他有意义的功能( 10 分)

在完成全部提高分功能的基础上(提高部分得分不小于45 分)增加其他有意义的功能,如恒功率放电模式、恒电阻放电模式、放电电压曲线记录功能等。

2 设计方案及论证

2.1 任务分析

恒流模块方案

恒流模块方案(1):电阻恒流源

原理图如图2-1-1所示:

图2-1-1 电阻恒流源原理图

由运放的虚短特性:ref s V V-V V R =+==

由运放的虚断特性:-I 为0,对RS I 没有影响,所以 理论结果如式2-1所示:

s

s ref R V I R ≈

(式2-1)

恒流模块方案(2):MOS 管恒流源

本实验中用到的是IRF540,25℃条件下,IRF540输出特性如图2-1-3所示:

图2-1-3 IRF540输出特性曲线图

可调整mos管工作点使之工作在恒流区。在恒流区时,有

()

2

th

GS

GS1-

U

u

i??

?

?

?

?

=DO

D I

MOS管恒流源原理图如图2-1-4所示:

图2-1-4 MOS管恒流源原理图

MOS管恒流源电路仿真图如图2-1-5所示:

图2-1-4 MOS 管恒流源电路仿真图

理论结果如式2-2所示:

s

ref in R V I

(式2-2)

方案(3)晶体管恒流源

图2-1-6 三极管的输出特性曲线

图2-1-6所示为三极管的输出特性曲线,当Vce 大于1V 时,集电极电流Ie 基本上是由基极电流Ib 决定的,而受Vce 的影响很小(因Ib 不同时的各输出特性曲线基本上是平行的),也即当三极管的Ib 保持不变,Vce 在较大范围内变化时,Ic 基本上保持不变,三极管具有恒流源的特性。从另一个角度看,这时三极管在Q 点处的直流电阻R=Vce/Ic 可以取得较小且为常数,而交流电阻

C CE

I V ??=

r 非常大。总之,三极管的Ib 保持不变时具有恒流源特

性称为恒流源,且这时该管的直流电阻较小而交流电阻非常大。

晶体管恒流源仿真电路图如图2-1-7所示:

图2-1-7 晶体管恒流源仿真电路图

理论结果如式2-3所示:

e

0R )-(b

E BE b V R V V I ≈=

)(BE B V V >>(式2-3)

5档恒流放电及放电电流微调模块

实现5档电流控制需要产生多档参考电压,可以采用单片机检测多档开关状态,输出对应多档电压,单片机PC5 PC6 PC7分别检测多档开关的1、2、3档,其中1档对应100mA 、2档对应200mA 、3档对应300mA ,1+3档对应400mA 、2+3档对应500mA 档。

PC10、PC11接按键开关,执行放电电流微调功能。其中,多档开关及按键开关默认悬空即高电平,当开关动作时,开关低电平,单片机执行对应功能。 原理如图2-1-8所示。

图2-1-8 多档开关、按键开关与单片机连接示意图

放电指示及计时显示控制模块

原理图如图2-1-9所示:

图2-1-9 放电指示及计时显示控制原理图窗口比较可以采用电压比较器

图2-10 电压比较器原理图

图2-10所示为一种最简单的反向电压比较器,UR为参考电压,加在运放的同相输入端,输入电压Ui加在反相输入端。

当Ui小于UR时,运放输出高电平,稳压管Dz反向稳压工作,Uo=Uz。

当Ui大于UR时,运放输出低电平,Dz正向导通,Uo= -UD

实际电路中可按图2-1-11进行焊接,采用同向电压比较器,即参考电压接运放负极输入端:

图2-1-11 电压比较器电路连接示意图

由于单片机输入电压不能过高,所以电压比较器输出电压需分压后输出给单片机PC1口,当mos管D极输入电压大于1V时,电压比较器输出高电平,单片机正常工作,单路正常放电,当mos管D极输入电压低于1V时,电压比较器输出低电平,单片机执行中断程序,DAC停止输出,放电停止。

利用7805稳压电路输出5V电压后,将5V电压分压得到电压比较器所需要的1V参考电压

实际电路中,可按图2-1-12进行焊接,其中分得的1V电压用于欠压保护参考电压,ASM1117-3.3稳压电路得到的的3.3V电压用于给STM32单片机供电。

图2-1-12 5V稳压模块及分压1V、3.3V电路原理图

欠压保护模块:

通过ADC实时检测输入端电压值,当输入电压低于1V时,STM32单片机给蜂鸣器、红灯输出高电平,当输入电压大于1V时且放电时,给绿灯输出高电平。实际焊接可按图2-1-13连接。

图2-1-13 指示灯与警报器连接电路示意图

扩流模块

电路原理与主恒流模块相同,扩流时相当于两个电路并联。

定时关断模块

单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准的,有条不紊地进行工作。因而时钟频率直接影响单片机的速度,时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路方式有两种:一种是内部时钟方式,一种是外部时钟方式,这里采用的是内部时钟方式。

显示模块

一般情况下,显示单元可以采用一般的数码管显示,因为数码管具有接线简单,成本低廉,配置简单灵活,编程容易,对外界环境要求较低,易于维护等特点。但是,考虑到普通数码管能够显示的信息量有限,并且一般情况下要显示较多的信息所占用的系统I/O资源较多。

在本系统中,考虑到显示的内容以及系统的实用性,采用液晶显示(LCD)。液晶显示具有功耗低、体积小、质量轻、无辐射危害、平面直角显示以及影响稳定不闪烁、画面效果好、分辨率高、抗干扰能力强等优点。点阵式LCD可以显示字符、数字等功能。

本系统采用的LCD型号为ILI9325。LCD与STM32单片机管脚连接顺序如表2-1-1

2.2 方案比较

恒流模块

方案(1)电阻恒流源电路

存在的问题:电流控制精度不高,电流调整范围非常小。

理论计算,mA I 500in

=。而仿真结果图2-2-1可以看出,mA I 40in =。与理论结果

相差较大。由LM324数据手册可以得到,LM324输出电流的典型值为30,经查找有关资料,运放输出电流超过典型值时,很容易烧毁芯片,所以LM324的输出电流能力非常有限,不能满足本实验中所要求的100~500mA,所以该方案不适用于本次实验。

图2-2-1 电阻恒流源电路直流传输特性

方案(2)mos 管恒流源电路

优点:电流控制精度高,电流调整范围大。

理论计算,mA I 500in =,而从仿真结果图2-2-2可以看出,mA I 2.500in =

图2-2-2 mos管恒流源直流传输特性

在仿真中,观察运放输出电流,可以看到,运放输出电流仅有14.25微安,满足运放正常工

V即R2端电压,为5V,电路板中实测R2端电压为4.3V,由MOS 作要求。在仿真中,观察GS

V为4.3V且D极输入电压为1~5V时,mos管IRF540始终工作管IRF540输出特性曲线,GS

在在恒流区,所以输出电流恒定。MOS管栅极和源漏极之间的阻抗很高,当mos管工作在恒流区时,D极和S极电流几乎相等。

方案(3)晶体管恒流源

存在的问题:易受到温度影响,电流控制精度低。

图2-2-3 晶体管恒利源直流传输特性

方案(3)晶体管恒流源这类恒流源以晶体三极管为主要组成器件,利用晶体三极管集电极电压变化对电流影响小,并在电路中采用电流负反馈来提高输出电流的恒定性。

由于晶体管参数受温度变化影响,大多需要采用温度补偿及稳压措施,或增强电流负反馈的深度等方式去稳定输出电流。不如方案(2)简便准确。

2.3 系统结构设计

根据直流电流源的要求,由于要求有较大的输出电流范围和较精确的步进要求以及较小的纹波电流,所以不适合采用电阻恒流源电路及晶体管恒流源电路,否则难以达到输出范围和精度以及纹波的要求。根据系统要求采用D/A转换后接运算放大器构成的功率放大,控制D/A的输入从而控制电流值的方法。

对比分析可得,采用方案(2),即运放和mos管结合的电路实现。能以比较简单的电路实现较高的精度,同时配合单片机STM32的使用,能稳定的实现欠压保护、6档恒流放电、放点指示、放电定时关断、放电电流微调、放电电流显示等多种功能。

结构框图如图2-3-1:

图2-3-1 系统结构图原理图如图2-3-2:

详情见附件1:电路原理图

图2-3-2 系统原理图

2.4 具体电路设计

恒流模块采用IRF540mos管,Rs取为1欧姆。

采用7805稳压电源产生5V电压,并用ASM1117-3.3 产生3.3V电压

电路主体部分如图2-4-1:

图2-4-1 电路主体部分

系统工作原理为:当有多档开关对电流值进行预置时,STM32单片机PC5~PC7口检测到开关状态后,作为电流源的给定值,输出相应的数字信号,通过D/A转换,使数字信号变成模拟电流信号并从PA4口输出到运放正极输入端,此电压信号经过压控恒流元件场效应管IRF540来产生相应的电流值,场效应管的漏极电流即为恒流源的实际输出电流。同时场效应管的漏极电流近似于源极电流,源极电流经过采样电阻后转化为电压信号,单片机PA1口的ADC采集此信号,作出相应的调整处理后输出显示,作为电流源的自测表的输出值。与此同时液晶显示器显示DAC寄存器的值、DAC输出电压值、ADC检测到Rs两端的电压值以及定时关断时所用到的倒计时秒数(若没有开启放电定时关断,则秒数为0,开启放电定时关

断时,进行10秒倒计时显示)。具体用到的器件如表2-4-1所示。

表2-4-1 恒流源的设备选型

直流稳压电源电路的设计实验报告

直流稳压电源电路的设计实验报告 一、实验目的 1、了解直流稳压电源的工作原理。 2、设计直流稳压电路,要求输入电压:220V市电,50Hz,用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路,两组输出电流分别I O≥500mA。 3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。 二、实验线路及原理 1、实验原理 (1)直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下: 图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换 其中: 1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n是变压器的效率。 2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。 3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。 4)稳压电路:其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。 (2)整流电路 常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-2所示。在u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的。电路的输出波形如图2-3所示。 t

直流稳压电源设计模拟电子技术

课程设计说明书 题目:直流稳压电源设计 课程名称:模拟电子技术 学院:电子信息与电气工程学院学生姓名: 学号: 专业班级: 指导教师: 2015年 6 月6日

课程设计任务书

固定直流稳压电源设计 摘要: 通过模拟电子技术设计固定直流稳压电源,主要运用变压器,整流二极管,电解电容,稳压器等器件.该固定直流稳压系统先通过将220V市电降压,再经过整流二极管1N4007进行整流,通过电容滤波之后,采用稳压芯片7805,7905分别对其进行稳压,从而输出的稳定电压(+5V/-5V)。 关键词:变压;整流;滤波;稳压;

目录 1.设计背景 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目的 (1) 2.设计方案 (1) 2.1电路概述 (1) 2.2整流电路 (3) 2.3稳压电路 (4) 2.4固定直流稳压电源电路设计 (5) 3.方案实施 (6) 3.1电路仿真设计与仿真 (6) 3.2Altium Designer设计原理图及PCB设计 (7) 3.3电路板的制作与调试 (8) 3.4相关数据测量 (8) 4.结果与结论 (9) 5.收获与致谢 (9) 6.参考文献 (10) 7.附件 (10) 7.1电路实物图 (10) 7.2元器件清单 (11)

1. 设计背景 1.1设计背景 随着科技日新月异的发展,越来越多的小型电子产品出现在我们身边,它们一般都需要稳定的直流电源供电,电池作为低效率,高污染的产品不能得到广泛的使用,而我们最常见到的电源就是220V的交流电源,再次情况下,我们设计了一个转换装置,从而可以使其给小型电子设备供电,达到及节能又环保,既方便有快捷的目的。 1.2设计目的 设计这个固定直流稳压电源是为了锻炼学生的动手能力,理论与实践相结合,更有利于同学们在学习中积极的思考,培养同学们对学习的兴趣;而且,检验了同学们对电路仿真软件和DXP这些软件的熟悉程度,进一步加深了对这些软件的理解,提高了应用能力;另外,让同学们看到,理论知识在现实生活中的应用,知道了这些知识的重要性,要更加努力的学习。本次课程设计就是在这样的一个背景下而进行的一次十分重要的实习安排。 2. 设计方案 2.1电路概述 根据电路的特点和性质,电路可有这几部分组成,变压器电路部分,整流电路部分,滤波电路部分,稳压电路部分。 变压器电路可以使电压达到设备可以使用的一个电压范围,如下图所示。 整流电路使用来把变压器副边通过的交流电压转换为直流电压,满足设备需要直流电源供电的要求。即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压,半波整流电路和全波整流电路的输出波形如下图所示。但实际情况是整流后还含有较大的交流分量,会影响负载电路的正常工作。 滤波电路是用来进一步的减少电路中的交流分量,增加电路中的直流分量,使输出电压平滑。理想情况下,应将交流分量全部滤掉,使滤波电路的输出电压仅为

直流电子负载设计报告

直流电子负载设计报告 (侯进高业林伍贯礼)指导老师周晓波王森 摘要:本文论述了直流电子负载的设计思路和过程。本电子负载采用AT89S51 单片机作为系统的控制芯片,可实现以下功能:电子负载有恒流和恒压两种模式,可手动切换。恒流方式时不论输入电压如何变化(在一定范围内),流过该电子负载的电流恒定,且电流值可设定。工作于恒压模式时,电子负载端电压保持恒定,且可设定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。AD模块接受电路电压和电流模拟信号,转化为数字信号,经液晶模块同步显示电压和电流。包括控制电路(MCU)、驱动隔离电路(PWM波)、主电路、采样电路、显示电路、基准电路等;能够检测被测电源的电流值、电压值;各个参数都能直观的在数码管上显示。 关键词:电子负载;单片机(MCU);模数(A/D).PWM. 一,引言 在电路中,负载是指用来吸收电源供应器输出的电能量的装置,它将电源供应器输出的电能量吸收并转化为其他形式的能量储存或消耗掉。如电炉子将电能转化为热能;电灯将电能转化为光能;蓄电池将电能转化为化学能;电机将电能转化为动能。这些都是负载的真实表现形式。负载的种类繁多,但根据其在电路中表现的特性可分为阻性负载、容性负载、感性负载和混合性负载。在实验室,我们通常采用电阻、电容、电感等或它们的串并联组合,作为负载模拟真实的负载情况。进行电源设备的性能实验。电子负载是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。电子元件一般为功率场效应管(Power MOS)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率半导体器件。由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体,使得负载的调节和控制易于实现,能达到很高的调节精度和稳定性。同时通过灵活多样的调节和控制方法,不仅可以模拟实际的负载情况,还可以模拟一些特殊的负载波形曲线,测试电源设备的动态和瞬态特性。这是电阻等负载形式所无法实现的。二,总体方案论证与设计 电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。设计和制作一台电子负载,有恒流和和恒压两种模式,可手动切换。恒流方式时不论输入电压如何变化(在一定范围内),流过该电子负载的电流恒定,且电流值可设定。工作于恒压模式时,电子负载端电压保持恒定,且可设定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。外接12V稳压电路。 要求: (1)负载工作模式:恒压(CV)、恒流(CC)两种模式可选择。 (2)电压设置及读出范围:1.00V~20.0V。 (3)电流设置及读出范围:100mA~3.00A。 (4)显示分辨能力及误差:至少具有3位数,相对误差小于5%。

串联型直流稳压电源设计报告

串联型直流稳压电源设计报告 (2009-06-18 14:59:21) 标签: 杂谈 串联型直流稳压电源设计报告 一、计题目 题目:串联型直流稳压电源 二、计任务和要求 要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。 指标:1、输出电压6V、9V两档,正负极性输出; 2、输出电流:额定电流为150mA,最大电流为500mA; 3、纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv; 三、理电路和程序设计: 1、方案比较 方案一:先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R2两端电压的变化增大(减小)时,晶

体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由可知将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大),使得R两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称,原理一样。 图1 方案一稳压部分电路 方案二:经有中间抽头的变压器输出后,整流部分同方案一一样擦用四个二极管组成的单相桥式整流电路,整流后的脉动直流接滤波电路,滤波电路由两个电容组成,先用一个较大阻值的点解电容对其进行低频滤波,再用一个较低阻值的瓷电容对其进行高频滤波,从而使得滤波后的电压更平滑,波动更小。滤波后的电路接接稳压电路,稳压部分的电路如图2所示,方案二的稳压部分由调整管,比较放大电路,基准电压电路,采样电路组成。当采样电路的输出端电压升高(降低)时采样电路将这一变化送到A的反相输入端,然后与同相输入端的电位进行比较放大,运放的输出电压,即调整管的基极电位降低(升高);由于电路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低(升高),从而使输出电压得到稳定。

交流变换为直流的稳定电源设计方案

交流变换为直流的稳定电 源设计方案 1.1.设计目的及意义 本次设计的直流稳压电源和直流稳流电源具有较高的实用价值。通过本次设计让我充分理解了直流稳压电源和直流稳流电源的工作原理,了解其工作特点以及目前市面上一些直流稳定电源存在的一些缺陷。通过设计尽量去完善直流稳定电源系统。使得这个电源在使用的时候尽量便捷,尽量直观。在一系列的设计过后能够使自己初步形成工程设计的基本思想和一般设计方法。此外通过本次设计让我学到了一些东西:较熟练的掌握了电子线路仿真软件(Multisim2001)的使用。 1.2.设计的任务及要求 要求完成的主要任务: 设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 基本要求: (1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化围+15%~-20%条件下:a.输出电压可调围为+9V~+12V b.最大输出电流为1.5A c.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化围+15%~-20%下,空载到满载)d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载) e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载) f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载) g.具有过流及短路保护功能 (2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下: a.输出电流:4~20mA可调

b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率) 2.设计方案 2.1.直流稳压电源电路设计 2.1.1.晶体管串联式直流稳压电路 该电路中,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。因输出电压要求从0 V起实现连续可调,因此要在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出电压能够从0 V开始调节。 单纯的串联式直流稳压电源电路很简单,但增加辅助电源后,电路比较复杂,由于都采用分立元件,电路的可靠性难以保证。 2.1.2.采用三端集成稳压器电路 该电路采用输出电压可调且部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。 2.1. 3.用单片机制作的可调直流稳压电源 该电路采用可控硅作为第一级调压元件,用稳压电源芯片LM317,LM337作为第二级调压元件,通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的外围参数,并加上软启动电路,获得0~24 V,0.1 V步长,驱动能力可达1 A,同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。

直流稳压电源设计实验报告(模电)

直流稳压电源的设计实验报告 一、实验目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法 二、实验任务 利用7812、7912设计一个输出±12V 、1A 的直流稳压电源; 三、实验要求 1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形; 2)输入工频220V 交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的输出电压; 5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 四、实验原理 1.直流电源的基本组成 变压器:将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 整流电路:利用二极管的单向导电性,将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。 滤波电路:将脉动电压中的文波成分滤掉,使输出为比较平滑的直流电压。 稳压电路:使输出的电压保持稳定。 4.2 变压模块 变压器:将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 4.2 整流桥模块 整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用,因此二极管是构成整流电路的关键元件。管D 1~D 4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。 由上面的电路图,可以得出输出电压平均值:2)(9.0U U AV o ≈ ,由此可以得V U 152=即可 即变压器副边电压的有效值为15V 计算匝数比为 220/15=15 2.器件选择的一般原则 选择整流器 流过二极管的的平均电流: I D =1/2 I L 在此实验设计中I L 的大小大约为1A 反向电压的最大值:Urm=2U 2 选择二极管时为了安全起见,选择二极管的最大整流电路I DF 应大于流过二极

直流稳压电源设计实验报告

电气工程系电子信息工程技术专业 题目:直流稳压电源设计 学生姓名:刘现华班号:电信一班学号: 100222101013 指导教师:

一、设计题目 题目:直流稳压电源设计 二、设计任务: 设计并制作用晶体管、电阻器、电容组成的直流稳压电源。 指标:1、输入电压: 2、输出电压:3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压; 3、输出电流:最大电流为1A; 4、保护电路:过流保护、短路保护。 三、理电路和程序设计: 一电路原理方框图: 图1.1 四、原理说明: (1)选用集成稳压器构成的稳压电路, 选用可调三端稳压器LM317,其特性参数V o=(1.2V~37V),Iomax=1.5A,最大输入、输出电压差(Vi-V o)max=40V。符合本任务的基本要求。

(2)选电源变压器 集成稳压电源的输出电压V o即是此电路的输出电压。稳压器的最大允许电流ICM〈Iomax,输入电压根据公式 V omax+(Vi-V o)min≤Vi≤V omin+(Vi-V o)max可求出其范围为12V≤Vi ≤43V。故副边电压取V2=12V,副边电流取I2=1A变压器的副边输出功率为P2≥V2 I2 =12W,由下表可得变压器的效率为0.7。则原边输入功率P1>P2/η=17W。为留有余地,选取功率为20W的变压器。 图1.2 (3)选整流二极管及波电容 整流二极管D选IN4001,其极限参数为VRM≥50V,IF=1A,满足要求。滤波电容C可由纹波电压△V op-p和稳压系数来确定。由式Vi=△V op-pVi /V oSv得△Vi =2.2V,由式C=Ict/△Vi=Iomaxt/△Vi 得C=3636μF。电容C的耐压应大于17V,故取2只2200μF/25V的电容相并联。 (4)电阻RP1的取值 由式V o=(1+Rp1/R1)1.25,取R1=240Ω,则RP1=336Ω时输出电压为3V,RP1=1.49Ω时输出电压为9V ,故取4.7KΩ精密线绕可调电位器。当RP1阻值调至最小端时输出电压为1.25V,当阻值大于1.5KΩ后输出电压不会继续增大,使用Multisim9仿真时为13V,但实际测试时为10V

电子负载原理

直流电子负载设计基础 电子负载基本工作原理: 1.恒压模式 2.恒流模式 3.恒阻模式 4.恒功率模式 恒流 图中R1为限流电阻,R1上的电压被限制约0.7V,所以改变R1的阻值就可以改变恒流值,在上图中 我们知道,在串联电路中,各点电流相同,电路要恒流工作,只要在串联回路里控制流过一个元 件的电流就可以达到我们所控制的恒流输出。 上图是一个简易的恒流电路,通常用在一些功率较小及要求不高的场合里应用,那么在一些应用 中这种电路就无能为力了,如:在输入电压为1V输入电流为30A,那么对于这样的要求这样的电 根本无法保证工作。这样的电路调节输出电流也不是很方便。

这个图是一个最常用的恒流电路,这样的电路更容易获得稳定及精确的电流值,R3为取样电阻,VREF是给定信 号,电路工作原理是:当给定一个信号时VREF,如果R3上的电压小于VREF,也就是OP07的-IN小于+IN,OP07加输出大,使MOS加大导通使R3的电流加大。如果R3上的电压大于VREF时,-IN大于+IN,OP07减小输出,也就降了R3上的电流,这样电路最终维持在恒定的给值上,也就实现了恒流工作。 如给定VREF为10mV,R3为0.01欧时电路恒流为1A,改变VREF可改变恒流值,VREF可用电位器调节输入或用DAC 芯片由MCU控制输入,采用电位器可手动调节输出电流。如采用DAC输入可实现数控恒流电子负载。 电路仿真验证

在上图中我们给定了Vin为4V-12V变化的电压信号,VREF给定50mV 的电压信号,在仿真结果中输入电流一真保持在5A,电路实现了恒流 作用。 恒压电路 一个简易的恒压电路,用一个稳压二极管就可以了。 这是一个很简易的图,输入电压被限制在10V,恒压电路在用于测试充 电器时是很有用的, 我们可以慢慢调节电压测试充电器的各种反应。图是10V是不可调的,请看下图可调直流 恒压电子负载电路:

直流稳压电源课程设计报告(1)

模拟电路课程设计报告设计课题:直流稳压电源的设计班级:电子1101 学号: 姓名:刘广强 指导老师:董姣姣 完成日期:2012年6月19

目录 一、设计任务及要求 (3) 二、总体设计思路 (3) 1.直流稳压电源设计思路 (3) 2.直流稳压电源原理 (3) 3、滤波电路——电容滤波电路 (5) 4、稳压电路 (7) 5、设计的电路原理图 (8) 三、.设计方法简介 (8) 四、软件仿真结果及分析 (10) 五、课程设计报告总结 (12) 六、参考文献 (13)

一、设计任务及要求 1、设计一个连续可调的直流稳压电源,主要技术指标要求: ①输出直流电压:U0=9→12v; ②纹波电压:Up-p<5mV; ③稳压系数:S V≤5% (最大的波动不能超过5%) 2、设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。 3、自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图,并仿真和调试,并测试其主要性能参数。 二、总体设计思路 1.直流稳压电源设计思路 (1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 (2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。 (3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。 (4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给电压表。 2.直流稳压电源原理 1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图

直流稳压电源电路设计

模拟电子技术课程设计报告 题目名称:直流稳压电源电路设计姓名: 学号: 班级: 指导教师: 成绩:

目录 1课程设计任务和要求 2 2方案设计 2 3单元电路设计与参数计算 4 4总原理图及元器件清单9 5安装与调试 11 6性能测试与分析12 7结论与心得14 8参考文献 14

课程设计题目: 直流稳压电源电路设计 一、课程设计任务和要求: 1)用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源(±12V)。 2)输出可调直流电压,范围:1.5∽15V; 3)输出电流:IOm≥1500mA;(要有电流扩展功能) 4)稳压系数Sr≤0.05;具有过流保护功能。 二、方案设计: 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如下图1所示,其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。 图1稳压电源的组成框图 图二整流与稳压过程波形图 电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。

方案一、单相半波整流电路 半波单相整流电路简单,电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示,使用元件少,它只对交流电的一半波形整流,其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高,且输出波形脉动大,其值为:S= =≈1.57,直流成分小,= ≈0.45,变压器利用率低。 图3 单相半波整流电路 图 4 单相半波整流电路电压输出波形图 方案二、单相全波整流电路 使用的整流器件是半波电路的两倍,整流电压脉动较小,是半波的一半,无滤波电路时的输出电压=0.9,变压器的利用率比半波电路的高,整流器件所承受的反向电压要求较高。 方案三、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路使用的整流器件较多,但其实现了全波整流电路,它将的负半周也利用起来,所以在变压器副边电压有效值相同的情况下,输出电压的平均值是半波整流电路的两倍,且如果负载也相同的情况下,输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍,且其与半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求一样,还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。所以综合三种方案的优缺点决定用方案三。

直流电子负载设计

直流电子负载设计制作(F题) 青岛大学庄翠竹刘丙坤郑龙 专家点评:本系统设计的直流电子负载采用MSP430F2616 作为系统的主控芯片,实现了恒压、恒流和恒阻三种工作模式,并且可以在三者之间通过键盘进行程序模式切换。思路严谨,创意新颖,测试结果可信。论文撰写格式尚待规范。 中国海洋大学信息学院程凯副教授 摘要 本电子负载采用 MSP430F2616 单片机作为系统的控制芯片,可实现以下功能:有恒压、恒流和恒阻三种模式,并且可以在三者之间通过键盘输入程控切换。通过按键及DA转换设置电压、电流、电阻的基准;模拟电路部分主要采用比较器控制负载回路上的主控NMOS管栅压,从而控制其导通情况即回路等效阻抗;AD对输出电压、电流采样并通过液晶显示;最后增加了过载保护、短路保护和过热保护。在实现基础功能的基础上,CV范围扩大为0-35V,CC扩大为0-4A,CR范围为1-99Ω,并且增加了通过无线模块实现的手持显示器。 关键词:直流电子负载无线 MSP430F2616

一、方案论证与设计 系统框图: 电流检测 电压检测 AD 采样 MCU 显示 键盘 DA 输出 无线控制 控制电路 图1 直流电子负载系统实现框图 该系统实现框图如上图1所示,包括主控器、键盘、显示电路、MOSFET 功率电路和信号处理电路五个部分,信号处理模块包括信号调整电路和信号调理电路。图1中的待测电源是直流电子负载的待测电源,不属于直流电子负载的系统组成。 1.主控器模块的设计方案与选择 主控器负责控制与协调其他各个模块工作,并进行简单的数字信号处理。在整个电子负载系统中,主控器是系统的控制中心,其工作效率的高低关系到系统效率的高低以及系统运行的稳定性。 方案一:采用ATMEL 公司的AT89C51。51单片机价格便宜,应用广泛,使用AT89C51需外接两路AD 转换电路,实现较为复杂。 方案二:采用TI 单片机MSP430F2616。MSP430F2616比普通51单片机快8~12倍,尤其是其单片机内部有12位ADC 和12位DAC,可以省去外接两路A/D 转换电路,并且有丰富的 I/O 口,大大提高了系统的整体性能和集成度。 选择方案二以TI 单片机MSP430F2616位控制核心,组成单片最小系统。 2. 恒流工作模式的设计方案与选择 方案一:完全采用数字反馈控制的恒流源方案 这种电路是完全通过数字反馈实时调整由于负载变化带来的电流变化,并不以基本的恒流电路为基础。原理图如图2所示。 取样电阻R 串入负载回路,放大取样电阻两端的电压,通过A/D 转换可以得到负载回路的电流值,控制器采用一定的控制算法调节D/A 输出的电压值,放大后直接作为负载的电源使用。 这种方案在控制原理上较简单,原则上可以用在任意控制要求中。但是缺点是电路本身不具备恒流特性,负载变化引起的电流变化完全依赖数字反馈来调整。受控制器运算速度、模数/数模转换精度和速度影响,抗负载波动能力差。所以不采用图2所示全

直流稳压电源模电设计报告

电子设计实验报告 系别:直流稳压电源 班级:13电气2 学号: : 指导老师:

2013.05 目录 一指标要求………………………………………………………………….P3 二电路方案………………………………………………………………….P3 三设计方法…………………………………………………………………P5 四制作与调试过程…………………………………………………………P6 五数据分析………………………………………………………………….P8 六总结…………………………………………………………………….…P9 一、指标要求基本容:设计一款直流电源。 基本要求:短路保护,电压可调。若用集成电路制作,要求具有扩流电路。 基本指标:输出电压调节围:-1----+6V(或-1----+9V)必须保护负压 最大输出电流:在0.3A-1.5A区间选一个值来设计; 输出电阻Ro:小于1欧姆。 其他:纹波系数越小越好(3%Vo),电网电压允许波动围+/ -10%。

二、电路方案(给出方案图,最好是基于设计方法或者原理的设计框图) 1.直流稳压电源设计思路 图5.2所示为LM317的典型应用电路。 图中R1、R2构成取样电阻;C2用于滤除 R2两端的纹波,使之不能经放大后从输出 端输出。VD2是保护二极管,一旦输入或 输出发生短路故障,由VD2给C2提供泄放 回路,避免C2经过LM317部放电而损坏芯片。C1的作用是防止输出端产生自激振荡,VD1起输入端短路保护作用。 2 器件选取 5.2

1 输入: 不接变压器,选择+15V和-5V的电源输入,负压部分由接入的-5V电压代替作用,效果类似。 2整流滤波: 整流二极管1N4007从D1至D4组成桥式整流电路,再经2200uF电容滤波,输出电压。 3可调稳压电路: 选可调式三端稳压器LM317,输入电压最大值,40V; 输出电压,1.2~37V;输出电流最大值(m A):根据型号后缀不同,有100、500、1500;输入偏置电流典型值,3.5 m A;选4.7k电位器与LM317实现电压可调; 4选PNP型TIP127三极管进行扩流。 5 电位器RP1的选择: 由Uo=1.25(1+RP1/R1),取R1=240,则RP1min=336,RP1max=1.49k。所以选RP1为4.7k可调电位器。 6、负载: 外接电阻负载,进行调试和测得各参数值。

直流稳压电源课程设计报告.

直流稳压电源课程设计报告 设计任务及要求 1.设计任务 设计一直流稳压电源,满足: (1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6-9V; (2)输出纹波电压不于5mv (3),稳压系数<=0.01; (4)具有短路保护功能; (5)最大输出电流为:Imax=0.8A 2.要求通过设计学会; (1)如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块;(2)合理选择电路结构,并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图;(3)短路保护实现方法 (4)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法 (5)撰写设计报告。 3.设计注意: (1)电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计; (2)完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图; (3)撰写设计报告要符合下列格式并按时上交,逾期将延与下届。 一、书写要求 二、上交时间要求 上交书面及电子稿发至邮箱:

撰写设计报告格式:(仅供参考,不要全部抄龚) 见附录一 集成直流稳压电源的设计与制作 姓名 1 绪言 随着半导体工艺的发展,稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小,外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此在各种电子设备中应用十分普遍,基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多,应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说,通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中,又以三端式稳压器应用最为广泛。 2 设计要求

1.初始条件: (1)集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片,性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。 (2)电源变压器为双15V/25W。 (3)其参考电路之一如图1所示 图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图 2.主要性能指标:(1)输出电压Vo:±1.25 - ±12V连续可调。 (2)最大输出电流Iomax=800mA (3)纹波电压ΔVop-p≤5mV (4)稳压系数Sv≥3X10-3 3.设计要求:(1)依据已知设计条件确定电路形式。 (2)计算电源变压器的效率和功率。 (3)选择整流二极管及计算滤波电容 (4)安装调试与测量电路性能,画出实际电路原理图。 (5)按规定的格式,写出课程设计报告。 3 总体设计思路 在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路,集成稳压器选用LM317与LM337,电源变压器选用双15V/25W。 由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压U I会随着变化。因此,为了维持输出电压U I稳定不变,还需加一级稳压电路。

直流稳定电源设计

题目:直流稳定电源 院(系):电子与信息工程学院 学生姓名:罗哲(电子092) 王冬(电子092) 张嘉嵘(通信091)时间:2011年5月

目录 一、设计任务与要求 (2) 二、设计方案 (3) 三、设计参数及其计算 (4) 四、ewb仿真 (5) 五、设计总结 (6)

一、设计任务与要求 任务:设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 要求: 基本要求: (1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下: A·输出电压可调范围为+9V~+12V B·最大输出电流为1.5A C·电压调整率<= 0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载) D·负载调整率<= 1%(最低输入电压下,满载) F·效率>= 40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载) G·具有过流及短路保护功能 (2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下: A·输出电流:4~20mA 可调 B·负载调整率<=1% (输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA 时的相对变化率) (3)DC-DC变换器在输入电压为+9V~+12V条件下: A·输出电压为+100V。输出电流为100mA B·电压调整率<= 1% (输入电压变化范围+9V~+12V) C·负载调整率<= 1%(输入电压+12V下,空载到满载) D·纹波电压(峰-峰值)<= 100mV (输入电压+9V下,满载) 发挥部分: (1)扩充功能 A·排除短路故障后,自动恢复为正常状态 B·过热保护 C·防止开、关机时产生的“过冲” (2)提高稳压电源的技术指标 A·提高电压调整率和负载调整率 B·扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值 (3)改善DC-DC变换器 A·提高效率(在100V、100mA下) B·提高输出电压 (4)用数字显示输出电压和输出电流

直流稳压电源设计实验报告

实训报告 题目名称:直流稳压电源电路 系部:电气与信息工程系专业班级:机制14-3 学生姓名:郭欣欣 学号:2013211171 指导教师:刘岩 完成日期:2018年1月17日

摘要 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 关键词: 半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压

目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2) 4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 5.1集成稳压器件LM317 (3) 5.2 LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 6.1电路参数计算 (4) 6.2元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 2.1稳压系数的测量 (6) 2.2输出电阻的测量 (6) 2.3纹波电压的测量 (7) 2.4测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)

直流稳定电源设计制作人某某题目直流稳定电源地设计任务设计

直流稳定电源设计 制作人:某某 题目:直流稳定电源的设计 一、任务:设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 二、要求:

1.基本要求 (1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下: a.输出电压可调范围为+9V~+12V b.最大输出电流为1.5A c.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载) d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载) e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载) f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)g.具有过流及短路保护功能 (2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下:a.输出电流:4~20mA可调 b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率)(3)DC-DC变换器在输入电压为+9V~+12V条件下:a.输出电压为+100V,输出电流为10mA b.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V) c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载)d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V下,满载)

2.发挥部分 (1)扩充功能 a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态 b.过热保护 c.防止开、关机时产生的“过冲” (2)提高稳压电源的技术指标 a.提高电压调整率和负载调整率 b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值 (3)改善DC-DC变换器 a.提高效率(在100V、100mA下) b.提高输出电压 (4)用数字显示输出电压和输出电流. 三,稳压电源的研究背景 本电源在市场上很有应用前景,可以作为收音机或掌机的外接电源,也可以用作手机电池的充电器,功率高点的还作为小型电视或其他家用电器的电源。 直流稳压电源是电子技术常用的仪器之一,它现在广泛的应用在学校教学,科学研究等领域,是电子设计人员进行实验操作和科学研究必不可少的电子仪器。在日常的电子电路中,供电电源常常要用到稳压直流电源。所以,稳压直流电源具有非常重要的研究意义。 在日常生活中,很多家用电器或者IT产品都要用到稳

简易直流电子负载设计

简易直流电子负载设计报告 摘要:本文论述了简易直流电子负载的设计思路和过程。直流电子负载采用MSP430G2553单片机作为系统的控制芯片,可实现以下功能:在恒流(CC)模式下,不管电子负载两端电压是否变化,流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。AD模块接收电路电压和电流模拟信号,转化为数字信号,经液晶模块12864同步显示电压和电流。系统包括控制电路(MCU)、驱动隔离电路(PWM波)、主电路、采样电路、显示电路、基准电路等;具有过压保护功能;能够检测被测电源的电流值、电压值;具有直流稳压电源负载调整率自动测量功能;各个参数都能直观的在液晶模块上显示。 关键词:电子负载;单片机(MCU);模数(A/D).PWM波. 一、引言 电子负载用于测试直流稳压电源的调整率,电池放电特性等场合,是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。电子元件一般为功率场效应管(Power MOS)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率半导体器件。由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体,使得负载的调节和控制易于实现,能达到很高的调节精度和稳定性。同时通过灵活多样的调节和控制方法,不仅可以模拟实际的负载情况,还可以模拟一些特殊的负载波形曲线,测试电源设备的动态和瞬态特性。 二,总体方案论证与设计 设计和制作一台电子负载,在恒流(CC)模式下,不管电子负载两端电压是否变化,流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。 要求: (1)负载工作模式:恒流(CC)模式; (2)电压设置范围:0~10V; (3)电流设置范围:100mA~1000mA,设置分辨率为10mA,设置精度为±1%; (4)直流稳压电源负载调整率:测量范围为0.1%~19.9%,测量精度为±1%。 (5)显示分辨能力及误差:至少具有3位数,相对误差小于5%。 恒流模块和恒压模块共用一个基准电压12v,并且通过开关实现两种模式的转换,用A/D转换器把电路中的电压电流的模拟信号转换为数字信号,然后通过单片机来程控从而重置电压电流,用数码管液晶显示同时呈现即时电压电流。原理图如下所示。

直流稳流电源设计报告范本

直流稳流电源设计 报告

摘要 电流输出、输入电流可预置、可步进调节输入电流、输出电流及设定电流显示等特点。它以STC89C52作为核心控制器包括电源、取样放大、A/D和D/A转换、键盘控制与显示等模块。能够直接经过键盘设置,修改系统的输出电流,使用方便;利用A/D、D/A芯片进行检测和控制,控制部分电路简单明了连线较少结构紧凑;电源部分由压控电流源而成,能够大大提高电源稳度和精度,使电流输出较为平稳。 关键字:稳流压控电流源

目录 引言.............................................................................................. 一、目标要求: ............................................................................ 1.1任务 .................................................................................. 1.2要求 .................................................................................. 1.2.1基本要求................................................................... 1.2.2发挥部分................................................................... 二、系统方案论证:..................................................................... 2.1恒流源部分的方案选择与比较:........................................ 2.2 控制电路的方案选择与比较: ........................................... 三、系统硬件设计:..................................................................... 3.1系统框架 ........................................................................... 3.2单片机电路........................................................................ 3.3 A/D和D/A模块 ................................................................ 3.4恒流源模块........................................................................ 3.5键盘模块 ........................................................................... 3.6 LCD显示模块..................................................................... 3.7供电系统模块 .................................................................... 四、系统软件设计 ........................................................................ 五、总结.......................................................................................参考文献.......................................................................................

相关主题