东南大学电子电路综合设计报告数控DCDC电源
电子电路综合设计报告
课程名称电子电路综合设计
选题名称数控DCDC电源
学号
姓名
专业
院系
地点电工电子楼303
2019年9月10日
目录
一、工程技术背景 (2)
二、性能指标要求 (3)
2.1 基本要求 (3)
2.2 发挥部分 (3)
三、实现方案论证 (4)
3.1 方案一：稳压管稳压电路 (4)
3.2 方案二：线性串联稳压电路 (4)
3.3方案三：DCDC开关型稳压电路 (4)
3.3.1方式一：同步BOOST升压斩波电路 (4)
3.3.2方式二：BOOST升压斩波电路 (5)
四、框架结构搭建 (6)
4.1 系统总体设计 (6)
4.2 单元电路设计 (7)
4.2.1 boost升压模块 (7)
4.2.2 滤波电路 (7)
4.2.3 电压采样电路 (8)
4.2.4 电流采样电路 (8)
4.2.5 过流保护 (9)
4.3 软件设计 (9)
4.3.1 LCD显示设计 (10)
4.3.2 按键设计 (10)
4.3.3 ADC采样设计 (11)
4.3.4 PWM控制设计 (13)
五、元件参数计算 (14)
六、系统测试结果 (16)
七、结论 (19)
参考文献 (20)
附录 (21)
1. 元器件清单 (21)
2. 仪器设备清单 (22)
3. 程序清单 (23)
一、工程技术背景
在便携和可穿戴式设备应用的驱动下，很多设计正在朝着 3.6 伏或更低供电电压的方向发展。但是，很多便携式设备的某些功能又需要更高的电压，这就要求设计人员通过以最佳方式实施的DC-DC 升压转换器，尽可能高效地向上转换到所需的电压。
典型的可穿戴式设备或便携式设备使用了锂离子电池，标称输出为 3.6 伏直流电。大多数电池供电的应用都依赖于一个或多个串联的锂离子电池来提供主供电电压。虽然这足以满足大多数应用的需求，但笔记本电脑、平板电脑和其他移动设备具有的一些特定功能需要更高的电压。
这样的例子包括白光发光二极管(LED) 背光驱动、射频收发器、精密模拟电路，以及光接收器中的雪崩光电二极管(APD) 的偏置电路。升压DC-DC 稳压器可将低输入电压转换为高输出电压，从而满足这些应用需求。
DC/DC电源电路，又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V等，现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、1.5V、1.2V等。在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获得一个或几个直流电压。
二、性能指标要求
2.1 基本要求
1)当输入电压：5V/DC ～8V/DC 范围变化时，其输出电压：9V/DC ～12V/DC可
调；
2)最大输出电流：800mA；尽量减小输出电压的纹波电压（输出电压纹波：≤100mV；）
3)输出电压可以分档设置，步长0.5V，能用“+”、“-”键操作控制输出电压的步进或步
减；
4)DCDC 部分的效率：≥70% ；
5)当直流输入电压在8V 时，测量输出电压为12V，电流800mA时的纹波电压，尽
可能减小输出电压纹波；
6)当直流输入电压为5V，出电压为10V时负载电阻从50Ω至100Ω之间变化时，其
输出电压波动最小；
7)输入电压在5V～8V 之间变化时，尽量降低电压调整率。
8)设计并制作DCDC 的电压、电流和功率测量模块，并将测量结果数字显示，测量
精度优于5%。
2.2 发挥部分
1)具有限流功能，当输出电流≥1.5A 时，能自动切断输出供电；
2)恒流控制，在原来12V 输出端，当负载电阻为10～20 欧姆变化时，其输出电流
稳定在800mA（在直流输入电压在8V 时测量）。(可不加)
3)其它。
三、实现方案论证
3.1 方案一：稳压管稳压电路
稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只为芯片提供基准电压，不做电源使用。
这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。
3.2 方案二：线性串联稳压电路
在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能稳定，价格低廉等优点，但由于损耗较大，效率较低，满足不了本题对效率的要求。
3.3方案三：DCDC开关型稳压电路
因为TIMSP430单片机可实时采集多路电压，与内部设定的参考电压进行比较，采用PID算法等可输出PWM波，从而控制DC/DC各模块的工作状态，实现灵活的高精度控制。
在这里可以使用基本的Boost升压电路，通过改变开关管输入PWM的占空比，从而调节输出电压的大小。具有电路简单、易于控制和价格低廉等优点。
综合考虑上述方案优缺点，我选择方案三。
在方案三中，又存在如下两种主回路拓扑方式。
3.3.1方式一：同步BOOST升压斩波电路
同步BOOST电路（如图1所示），可通过调整开关器件S的PWM占空比来实现输出电压稳压或稳流等性能，具有效率高，损耗低的特点。但同步BOOST电路结构复杂，外围控制电路控制复杂。
R L
DC
L
图 1 同步 BOOST 升压斩波拓扑电路图
3.3.2方式二：BOOST 升压斩波电路
BOOST 电路（如图2所示），可通过调整开关器件S 的PWM 占空比来实现输出电压稳压或稳流等性能。BOOST 电路具有结构简单，工作稳定，控制相对方便，效率较高等优点。
L
DC
图 2 BOOST 升压斩波拓扑电路图
综上所述：此系统的DC-DC 主回路拓扑采用方式二BOOST 变换器拓扑。
四、框架结构搭建
4.1 系统总体设计
本开关稳压电源以MSP430为主控制器件，是TI公司生产的16位超低功耗特性的单片机，低功耗具有高效率的优点，且具有高精度的12位A/D转换模块。这里使用MSP430实现了电压负反馈调节，使得输出电压与设定电压维持在相同的水平，产生了PWM 波，实现了基准电压的设定，以及电压、电流和功率的实时显示。系统框图如图3所示，硬件整体电路图如图4所示。
图 3 系统原理框图
图 4 整体电路图
4.2 单元电路设计
4.2.1 boost升压模块
图 5 boost升压模块
原理：
当开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗，使电能尽可能多的转化为磁能；2.尽可能降低负载回路的阻抗，使磁能尽可能多的转化为电能，同时回路的损耗最低；3.尽可能降低控制电路的消耗，因为对于转换来说，控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的，不能转化为负载上的能量。
根据主电路中的工作电压及电流，结合MOS管的耐压、耐流及损耗性能，选用IRF640N作为开关管。
4.2.2 滤波电路
如图5所示，当电流从二极管导出，存在多个大小不一的电容并联，从而起到抑制纹波的作用。
4.2.3 电压采样电路
图 6 电压采样电路
如图6所示，当输出电压因负载变化而变化时，反馈电压也随之变化，DC/DC 稳压器内部的控制电路根据反馈电压（采样电压）与差值的大小来适当调整功率变换电路的控制参数，在这里我选用PWM的占空比，使输出电压稳定在一个固定的值，达到稳压的目的。并且设计了一个电压跟随器，防止采样电路对原电路产生影响，产生采样数据误差。利用和分压，使得采样电压值低于基准电压3.3V，防止影响单片机工作。
4.2.4 电流采样电路
图7 电流采样电路
电流采样电路采集的是输出的电流信号，但实际上采集的是经过I/V转换（采样电阻）后反应电流大小的电压信号。图7中的为采样电阻，采样电阻选择具有高精度的精密
电阻20mΩ，将上的电压信号经过由、、、运放A组成的同相比例放大电路，放大倍数为51，输入到DC/DC开关稳压器的反馈引脚。一般来说，运算放大器的增益都能做到很大，这样电路中就可以采用很小的采样电阻，从而达到降低损耗、提高效率的目的。
4.2.5 过流保护
起初，我想使用可自恢复保险丝（封装2920）来实现该功能，后被老师否决。于是采用了在MSP430中编程的方式来实现过流保护。代码如下图所示。
图8 过流保护代码段
4.3 软件设计
软件设计的流程图如下所示，软件主要通过Code Composer Studio实现
图9 主程序流程图
在12864显示屏上实时显示当前电压值、设定电压值、电流值以及功率大小。
图10 LCD显示代码段
4.3.2 按键设计
图11 key_design()函数
显示设定的按键值，并将A设置为增加键，每按一次设定电压增加0.5V电压；将B设置为减小键，每按一次设定电压减小0.5V。如果按了数值及功能按键以外的其他键，视为错误操作，跳出“按键说明”的提示，两秒钟后自动关闭提示界面。
图12 ADC_design()函数
定义全局变量ui32ACCValues[6]来存储ADC接口采样的模拟量，在这里将ADC 的5号端口用作电压采样端口，4号端口用作电流采样端口。用cur_data_adc来表示当前采样后转换得到的电流值，vol_data_adc用来表示采样后转换得到的电压值，并将这两个数据转换成char型用于LCD实时显示。
在实际操作中会发现，这样显示的数值容易抖动，难以辨识，为此，我又编写了修订版的ADC采样设计函数，部分代码如图13所示。
图13 ADC_design_xiuding()函数
修改过的函数实际上就是取了10000个采样数据，并将其平均化处理，使得输出结果能够稳定下来，对于使用者来说更加友好，辨识度也更高。
4.3.4 PWM控制设计
图14 PWM控制函数
上图仅列出两种情况，事实上存在更多的情况，在这里就不一一列举了。原理就是将采样数据与设定的电压数据进行对比分析，然后根据两者具体的大小关系，对占空比进行一个处理，从而改变输出到开关管的占空比，控制输出电压的大小。由于存在while （1）死循环，只有当电压值稳定下来后才会自动break出来，继续执行下一条语句。
五、 元件参数计算
I 占空比，记作Duty_Cycle ，可以简化为D
*_()*(1_)
**i out d i V Duty Cycle V V V Duty Cycle f L f L
+--=
也即_out d i
out d
V V V Duty Cycle V V +-=+
II 开关工作频率
基于本系统数字控制的精度要求，选择主回路开关频率 。 III 主电路的续流二极管
为降低续流二极管的导通压降，减少功率损耗，提高效率，选用肖特基二极管作为续流二极管。根据主回路中的工作电压及电流，结合肖特基二极管的耐压、耐流及损耗性能，选用1N5822。 IV 电感
当输出最大负载时若要使电流连续,则
3
2()(1)2(120.9)0.5830.417
13514010i s o U U D D L H I f μ---??≥
==??
Us 为开关导通时的压降和电流取样电阻Rs 上的压降之和，取0.6～0.9V 设电感纹波电流为平均电流的10%，即
()1
0.10.10.10.20.5o
ave L I L I A β
?==?
=?
=
所以
3
()(150.9)0.583
1029μH 0.24010i s L U U D L I f --?=
==???
流过电感的峰值电流
max ()1
20.50.1 2.052ave L L I I L A
=+?=+?=
取电感线圈载流量为2
4/A mm
导线的截面积 m a x 22.050.5125()44L I S mm =
== 导线的直径
25
0.81()d m m === 最终选取电感值为1.522mH ,且通过3A 以上电流不会饱和的电感器，磁芯材料选
用价格便宜的铁粉芯黄自环。 V 输出电容
输出电容的选取决定了输出纹波电压，纹波电压与电容的等效串联电阻ESR 有关，电容的容许纹波电流要大于电路中的纹波电流。 电容的ESR 值为
120.01
0.20.6
o U ESR L ??<
==Ω? 另外为了满足输出纹波电压的相对值的要求，滤波电容应满足
223
120.5
1200150.0114010
o o o U DT C F U I μ?===????? 考虑裕量，最终选取电容值为680μF/35V ，并用多个电容并联。
六、系统测试结果
1)UI设计界面
2)当输入电压：5V/DC ～8V/DC 范围变化时，其输出电压：9V/DC ～12V/DC可
调；
由图15可以看出，可以实现9V~12V可调，并且分档可调，步长0.5V，实现输出电压步进和步减的控制。测量结果显示如下。
图 15 LCD 液晶屏显示
3) 输出电压的纹波为16mV ，纹波抑制比较大。
5020log
20log
9.9016input output
Ripple mV
PSRR dB Ripple mV
===
满足设计要求。
4) DCDC 部分的效率为75%>70%，满足设计要求。
5) 当直流输入电压为5V ，输出电压为10V 时，负载电阻可以从50Ω至100Ω之间变
化，显示正常，电压稳定。 6) 电压调整率
1100%o
V i o
U S U U ?=
??
表格 1 电压调整率
有上表可以看出，电源的电压调整率小于1%，说明当输入电压变化时开关电源输出电压稳定的程度较好。
七、结论
从验收结果来看，本次持续四周的电子综合设计还算不错，完成了所有的基本要求，提高要求也有在摸索当中，比较好的地方在于我的电源的输出纹波较小、显示的数据稳定且可靠、人机交互性强以及带负载能力强，当然也存在一些不足，比如最大输出电压不够高、没有做出来电流源等。
对于我个人来说，对本次的电子综合设计还是比较满意的。事实上，在刚选到这道题目的时候内心是有一些畏惧的，因为无论是从老师还是学生的舆论中都可以感受到电源题的不友善，电路容易烧、编程难度大也一度影响到我，但既然选择了这题也就认真地做下去了。在最初的软件安装的时候我就遇到了极大的困难，CCS这个软件对中文特别不友好，将它放在没有中文路径的文件夹安装也会出现问题，在多番尝试之后终于发现是由于我的个人账户是中文名，于是再新建一个账户后终于可以成功安装，可是一波未平一波又起，我的电脑显卡出现了问题。无奈之下借用了同学的电脑，终于解决了安装软件的问题，开始进入了软件学习的正轨。由于之前没有接触过MSP430 的单片机，所以在最初的学习中进度也是缓慢的，与此同时也在进行硬件的调试与焊接。在完成硬件部分的焊接之后，开始进行代码部分的编写，由于前期学习软件的时间较长，在实际代码编写的过程中倒没有遇到太多的问题，一部分一部分地编写和调试，最终成功完成了此次电子综合设计。在后期也在做一些改善电源性能的工作，比如提高带负载能力、减小纹波等，也有一些成效。
通过本次电子综合设计，在某种程度上锻炼了自己的动手能力，第一次焊接发现原来也并不困难，以前一些不愿意花时间精力去尝试的事情也开始愿意去认真去做，每天泡在实验室里也都或多或少能够有一些收获，将硬件与软件结合，也终于明白了自己学习的知识该怎么用到实际之中，激发了对当前所学学科的兴趣，也增加了一些自信心。算是对大三这个短学期的一个交代吧，至少没有划水，没有放弃，没有辜负熬夜带来的脸上的痘痘，没有虚度金智楼凌晨两点的夜晚。
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
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3.1.2 工作原理和功能说明 因为要求是输出5-15V的电压，只十一个电压值，而计数器74193是一个16进制的可逆计数器。我们只要用从0计数到10的几个状态，这可以通过反馈的方法实现。当74193输出0时，最后输出为5V。不能再减小了。所以通过一个四输入的或门输入到与非门U10使减“-”失效，计数器不能减计数，只能加。当加到6时或门反馈的数为1，通过U10后计数器就可以减计数了。同理，当输出15V时，74193输出为10,电压不能再加了。通过反馈输出一个0使加计数失效，电压停在15V。此时电压只能减，只有按“-”的按键减小电压。 3.2 D/A转换模块 3.2.1 模块电路及参数计算 3.2.2 工作原理和功能说明 这一模块是最主要的一个模块，左下方从左到右依次接74193输出端的Q1Q2Q3Q4,输入端依次接入的是0000～1010，这个电路的作用就是把这些数字信号转换成模拟信号。根据公式UO1=-Rf （UH/R16*D0+UH/R15*D1+UH/R19*D2+UH/R20*D3） 其中R16=2R15=4R19=8R20,根据二进制转十进制的计算公式可知，只要调节Rf到一定的值，就可已得到想要的模拟信号电压的大小。其实这是一个简单的求和电路，在模电书上可以找到。加
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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
A09组数控直流稳压电源设计报告
数控直流稳压电源 A09组 目录 一．设计任务与要求 1.1 设计任务 1.2 技术指标 二．系统方案论证 2.1数字控制电路 2.2 D/A转换电路 2.3 译码显示电路 2.4 稳压电路 三．系统硬件设计 3.1 系统的总体设计 3.2 单元电路的设计，单元的参数计算 四．系统测试 4.1 电路的测试方案 4.2 测试仪器 4.3 测试结果 五．附录
摘要 随着时代的发展，数字化控制已经普及到生活、工作、科研等各个领域，数控直流稳压电源就是一个典型的例子。数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比，具有操作方便，电压稳定度高的特点，其输出电压大小采用LED数码显示输出，显示直观、操作方便、稳压精度高，主要用于要求电源精度比较高的设备，直观地展示了数字化控制的便捷性。 Abstract With the development of the times, digital control has spread to life, work, research and other fields, NC DC power supply is a typical example. NC DC power supply with the traditional power supply compared with user-friendly, high voltage stability of the characteristics of the size of its output voltage using LED digital display shows that intuitive, easy to operate, the regulator of high precision, mainly used for Relatively high power requirements of precision equipment, a digital visual display of the ease of control. 关键词 数控数模转换可逆计数数码管 Key Word NC，DAC，Reversible count，LED 一．设计任务与要求 1.1 设计任务 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。 1.2 技术指标 （1）输出直流电压调节范围0~15V，纹波小于20mV。 （2）输出电流0~500mA。 （3）稳压系数小于0.2。 （4）输出直流电压能步进调节，步进值为1V。 （5）由“+”、“-”两键控制输出电压步进值的增或减。 （6）用数码管显示输出电压值，当输出电压为15V时，数码管显示为“15”。 二．方案比较与论证 2.1数字控制电路 2.1.1单脉冲产生电路 方案1：软件实现。采用单片机或FPGA程序设计，运用延时、累加计数等方法消除按
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
东南大学数字通信试卷(附答案)
东南大学考试卷(A卷) 课程名称 数 字 通 信 考试学期 04-05-2得分 适用专业无线电工程系 考试形式闭 卷 考试时间长度120分钟共 页 Section A：True or False （15%） 1. 1.When the period is exactly 2m, the PN sequence is called a maximal-length-sequence or simply m-sequence. 2. 2.For a period of the maximal-length sequence, the autocorrelation function is similar to that of a random binary wave. 3. 3.For slow-frequency hopping，symbol rate R s of MFSK signal is an integer multiple of the hop rate R h. That is, the carrier frequency will change or hop several times during the transmission of one symbol. 4. 4.Frequency diversity can be done by choosing a frequency spacing equal to or less than the coherence bandwidth of the channel. 5. 5.The mutual information of a channel therefore depends not only on the channel but also on the way in which the channel used. 6. 6.Shannon’s second theorem specifies the channel capacity C as a fundamental limit on the rate at which the transmission of reliable error-free messages can take place over a discrete memoryless channel and how to construct a good code. 7.7.The syndrome depends not only on the error pattern, but also on the transmitted code word. 8.8.Any pair of primitive polynomials of degree m whose corresponding shift registers generate m-sequences of period 2m-1 can be used to generate a Gold sequence. 9.9.Any source code satisfies the Kraft-McMillan inequality can be a prefix code. 10.10.Let a discrete memoryless source with an alphabet ? have entropy H? and produce symbols once every s T seconds. Let a discrete () memoryless channel have capacity and be used once every C c T
数控稳压电源报告
数控稳压电源报告 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
数控直流稳压电源 设计人员：鲍官牛 马彪 吴汉国 指导老师：邱森友 葛浩 摘要: 本数控直流稳压电源系统采用AT89S52单片机为主控模块，由DAC0832数模转换模块输出电压，经过由高精度运算放大器OP07组成的电压放大模块进行电压放大，引入由功率三极管TIP41C组成的扩流模块进行电流扩大，采用7107进行电压测量式输出显示，能自动切换电源档位，提高本电源系统的效率。 基于可靠的硬件设计，和高效的软件设计，本系统具有电压输出稳定，负载能力好，精度高，人机界面友好，操作方便等特点。 关键词：数控数模转换扩流纹波电压 AT89S52 DAC0832 OP07 7107 Abstract： The direct voltage source of numerical control uses MCU AT89S52 as controller kernel,and DAC0832,the DA conversion module to output Voltage,which enlarged by the voltage expansion module basing on accurate Amplifier OP07 Output display bases on IC 7107,with the method of voltage system can automatically chooses appropriate power source supply ,which improves system’s efficiency,and has funtions of current overfloat selt-protecting,and saving the lastest settings. Base on reliable hardware and effectual software design, this system is qualified with quite high performs. Keyword: Numerical Control DA Conversion Current Expansion Current Overfloat Selt-protecting Voltage Ripple AT89S52 DAC0832 OP07 7107 目录 第一章总论 设计任务和要求 (4) 作品介绍 (4) 方案论证与比较 (6)
稳压电源设计报告1
全国大学生电子设计大赛 稳 压 电 源 设 计 报 告
稳压电源 摘要： 本稳压电源，由变压器次级绕组接入，通过桥式整流和电容滤波，经过 LM7812、LM7912稳压，形成典型的双电源稳压电路，输出±12V 100mA电流。桥式整流后的电压，经过LM2576降压后，输出+5V电压，给后一级的LDO稳压电路供电，AS1117在满载（800mA）时，压差仅1.2V。用+5V供电，可以保证其工作在线性状态，3.3V输出稳定。 关键字： LM7812、LM7912、LM2576、AS1117 Abstract: The regulated power supply, the transformer secondary windings access, through the bridge rectifier and capacitor filter, through the LM7812, LM7912 voltage regulator, the formation of double power supply circuit, the output current of the 100mA + 12V. After the bridge rectifier voltage, through the LM2576 step-down, output +5V voltage, LDO voltage regulator circuit power level to, AS1117 at full load (800mA), pressure difference is only 1.2V. With +5V power supply, can ensure that the work in the linear state, the 3.3V output stability. Keywords: LM7812、LM7912、LM2576、AS1117
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。
数控直流稳压电源实验报告
数控直流稳压电源实验报告 学院：信息学院 专业：电气工程与自动化 班级：12自动化班 姓名：陈志强 学号： 3 指导老师：胡乾苗 2014年7月8日 数控直流稳压电源 一、系统初步设计 直流稳压电源框图： 我们只对稳压电路部分进行设计，前三部分利用现成的实验室稳压电源。即 U=实验室稳压电源的输出电压 I 1.1.1 设计任务 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。 1.1.2 基本要求 （1）输出直流电压调节范围0-15V，纹波小于20mV。 （2）输出电流0-500mA。 （3）稳压系数小于0.2。 （4）输出直流电压能步进调节，步进值为1V。 （5）由“+”、“-”两键控制输出电压步进值的增或减。 （6）用数码管显示输出电压值，当输出电压为15V时，数码管显示为“15”。 1.2基本工作原理 1.2.1 串联型稳压电路
稳压电路较常用的串联型线性稳压电路具有结构简单、调节方便、输出电压稳定性强、纹波电压小等优点，其原理图如图1所示。输入电压为整流滤波电路的输出电压。稳压电路的输出电压为： （1-1） 由式（1-1）可知输出电压与基准电压为线性关系，当改变UZ 的大小，则输出电压也将发生变化。如果此基准电压时一个数控基准电压，则此稳压电路就可以构成一个数控的稳压电源。 图1 串联稳压电路原理图 1.2.2 数控基准电压源 数控基准电压源的原理框图如图2所示。数控基准电压源的电压大小可以通过可逆计数器预置数据，计数器的内容对应于稳压电源的输出电压，同时该计数值经译码显示电路，显示当前稳压电源的输出电压。计数器的输出送至D/A 转换器，转换成相应的电压，此电压去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出 电压以1V 的步进值增或减。 图2 数控基准电压源框图 1.2.3 数字直流稳压电源总框图 图3 数字直流稳压电源总框图 二．单元电路设计系统 单脉冲通常可以用按键产生，实际的电路有多种形式，可以由门电路构成，也可以由集成单脉冲触发器构成。 按键闭合：C 充电，τ充=R 1C ，按键断开：C 放电，τ放=R 2C ，G ：施密特触 1 2 2()N O U U R R R =+1 2 2 ()P U R R R =+ U 'O
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)
数控直流电源报告
一、摘要 直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。本作品是基于STM32F 来控制电压的输出，STM32F 输出数字量来控制DAC0832 输出一定的电压，在经过放大电压，放大电流，最终输出可调电压的直流电源。 二、硬件设计 (一)系统总设计框图: (二)电源设计方案: 为了满足DC-DC 要求，本作品采用正负15-24V电压供电。然后经过78XX系列和79XX 系列的三端稳压器稳定一定的电压后，给各个模块电路提供所需的不同的直流电压电源。本作品电源模块共稳压了+5V输出，+12V输出，-12V输出。 例如：7805的电路稳压电路图 (三)DAC0832基准电压设计方案: 由于DAC0832的基准电压必须是一个准确的、稳定的一个固定值，本作品的基准电压为+5V。由于7805三端稳压器输出的电压并非绝对的+5V,故基准电压不能用电源+5V输出提供。所以我们采用了有TL431来稳压，提供+5V基准电压。 其电路图为： (四)电压放大电路设计方案: DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片。其输出端有Iout1和Iout2两个电流输出，Iout1是随输入数据DI0~DI7变化而变化的，而Iout2的值与Iout1之和为一常数。
本作品的放大电路，第一级运放是让输出电压随数据输入呈线性变化，经理论性测量，输入数据每增加1，第一级运放电压增加约，为满足作品要求，本作品每次输入的数据变化为2，即第一级运放每次电压增加约，再经过第二级运算放大器放大倍，即可得到步进为的电压输出。本作品的运算放大器采用双电源供电，确保运算放大器处于最佳的工作状态。 电压放大电路图： (五)电流放大电路方案： 本作品放大电流采用7809和一个运算放大器构成的电压跟随，电流放大电路。最大电流可以达到1A多一点。 电流放大电路图： (六)电压衰减-检测设计方案： Vout=Vin*R2/(R1+R2)，所以只要R1=2*R2,Vout=Vin/3,所以输出的电压为输入的电压的三分之一，利用这简单的分压形式进行电压的衰减，从而让电压衰减在之间，让STM32F 的ADC能有效地检测。 三、PCB ADC0832、电压电流放大 电源稳压 四、主函数源程序 int main( void )
数控直流稳压电源的设计终审稿)
数控直流稳压电源的设 计 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
数控直流稳压电源的设计 一、 设计任务和要求 设计一个数控直流稳压电源。 1. 基本要求： 1) 利用实验室提供的低压交流电源，设计整流、滤波、稳压电路； 2) 至少能输出4个档：3V 、5V 、9V 、12V ，用数码管显示； 3) 输出电流要能达到1A 以上，且纹波≤5mV 。 2. 发挥部分： 1) 输出增加了一个7V 的档，进而变为5个档；手动开关控制档的转换。 2) 用ADC0809（模/数转换器）将输出的电压模拟量转换为数字量并输出给译码显示电路 以显示正确数字。 二 方案论证 1.可调稳压控制部分 方案一:直接由开关控制档位 5 个单刀单掷开关 手动控制开关,使输出电压分别为 此方法电路简 单, 控制方便. 方案二;由多路模拟开关在脉冲CP 的作用下来控制开关 CP 脉冲
由脉冲控制多路模拟开关,脉冲由信号源直接给定.此方法比依赖与信号源的CP,且不容易控制. 综合的看上述两种方案,方案一电路简单,控制方便;方案二对CP 的依赖性比较大,在实际应用方面不够灵活.因此对可调稳压器的控制部分应采用方案一. 2.显示电路 方案一:模拟量经模数转换电路输入后，输出转换成数字量，再利用一片共阴极七段显示器显示，结构框图如下： → → → 此方案的优点是比较直观，易懂，而且容易调试，也能满足题目中所给的要求，但是当输出电压为 12v 时, 显示器显示以乱码＂└┘＂代替，不利于读数。 方案二：以方案一为基础，在经过模数转换输出后，加入一些简单的逻辑门，再利用两片共阴极七段显示器显示，结构框图如下： ↗ → ↘ 的要求。 上述两个方案经实践证明均可行，但方案一不能很好的显示两位十进制数，故选择方案二。 二、 设计方案
直流稳压电源设计实验报告
直流稳压电源设计实验报 告 Prepared on 22 November 2020
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： 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 集成稳压器件LM317 (3) LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 电路参数计算 (4) 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 稳压系数的测量 (6) 输出电阻的测量 (6) 纹波电压的测量 (7) 测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)
直流稳压电源设计实验报告
直流稳压电源设计实验 报告 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
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： 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 集成稳压器件LM317 (3) LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 电路参数计算 (4) 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 稳压系数的测量 (6) 输出电阻的测量 (6) 纹波电压的测量 (7) 测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)
东南大学十套数据结构试题及答案
数据结构试卷（一） 三、计算题（每题 6 分，共24分） 1. 在如下数组A 中链接存储了一个线性表，表头指针为A [0].next ，试写出该线性表。 A 0 1 2 3 4 5 6 7 data 60 50 78 90 34 40 next 3 5 7 2 0 4 1 2. 请画出下图的邻接矩阵和邻接表。 3. 已知一个图的顶点集V 和边集E 分别为：V={1,2,3,4,5,6,7}; E={(1,2)3,(1,3)5,(1,4)8,(2,5)10,(2,3)6,(3,4)15, (3,5)12,(3,6)9,(4,6)4,(4,7)20,(5,6)18,(6,7)25}; 用克鲁斯卡尔算法得到最小生成树，试写出在最小生成树中依次得到的各条边。 4. 画出向小根堆中加入数据4, 2, 5, 8, 3时，每加入一个数据后堆的变化。 四、阅读算法（每题7分，共14分） 1. LinkList mynote(LinkList L) {//L 是不带头结点的单链表的头指针 if(L&&L->next){ q=L ；L=L －>next ；p=L ； S1： while(p －>next) p=p －>next ； S2： p －>next=q ；q －>next=NULL ； } return L ； } 请回答下列问题： （1）说明语句S1的功能； （2）说明语句组S2的功能； （3）设链表表示的线性表为（a 1,a 2, …,a n ）,写出算法执行后的返回值所表示的线性表。 2. void ABC(BTNode * BT) { if BT { ABC (BT->left); ABC (BT->right); cout<