一种可编程直流稳压电源的设计和实现PPT.ppt

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1、无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布一种可编程直流稳一种可编程直流稳压电源的设计和实压电源的设计和实现现导导导导 师师师师:赵霞赵霞赵霞赵霞答辩人答辩人答辩人答辩人:王美娟王美娟王美娟王美娟专专专专 业业业业:电子科学与技术电子科学与技术电子科学与技术电子科学与技术无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布论文框架论文框架硬件设计硬件设计软件设计软件设计124无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布硬件设计硬件设计一、一、设计指指标：1、输出出电压：0-20V 2、最大、最大输出出电流：流：2A 3、纹波系数：波系数：10mV4、最小、最小电压调整量：整量：10mV 5、可以通、可以通过PC的串口或者的

2、串口或者USB控制控制电源源 无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布硬件设计硬件设计二、简单的串联线性稳压电源二、简单的串联线性稳压电源无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布硬件设计硬件设计 上上图是基本的是基本的稳压电路，采用运算放大器作路，采用运算放大器作为误差放大器，所示，运算放大器增益很大，通常差放大器，所示，运算放大器增益很大，通常=90dB，在此条件下，运放，在此条件下，运放OP07的两个的两个输入端，入端，2和和3脚由于虚短，使得脚由于虚短，使得Vout和和Vref保持相等，不保持相等，不管管Q1的的C极极电压如何波如何波动，只要，只要Q1管管满足工作在足工作在射极跟随器的偏置条件，

3、只要射极跟随器的偏置条件，只要Vref恒定，恒定，Vout就就会保持恒定。改会保持恒定。改变Vref的的值，就可以改，就可以改变Vout，因此，因此，电源的源的电压输出出纹波系数与波系数与Vref的精度有的精度有关，关，选择精度高、低温漂的精度高、低温漂的Vref才能尽量才能尽量输出出电压纹波系数。波系数。Q1为大功率三极管，作大功率三极管，作为射射级跟随跟随器，放大器，放大电流，使得流，使得Vout能能够带动一定的一定的负载。无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布硬件设计硬件设计三、系三、系统框框图无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布硬件设计硬件设计三、三、稳压电路和限流路和限流电路的硬件路的

4、硬件实现无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布硬件设计硬件设计四、限流四、限流电路路如上如上图，R4是是电流采流采样电阻，采阻，采样后的后的电压送送到运放到运放U1的的负输入端，与入端，与电流流设定定电压CURRENT_DAC做比做比较，运放，运放U1作作为比比较电路和路和误差放大差放大电路，使采路，使采样电压与与CURRENT_DAC电压相等，就相当于使流相等，就相当于使流过R4的的电流与流与CURRENT_DAC成一定的关系：成一定的关系：u(3-5)u即：即：(3-6)u这就是将来就是将来DAC所要所要输出的出的电压，如，如设定定输出出电流流为1A，则DAC输出出应该为0.02*1A=20

5、mV.无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布硬件设计硬件设计四、采四、采样电阻的阻的选择作作为采采样电阻，必阻，必须满足以下要求：足以下要求：1、流、流过大大电流流时（如（如2A）时，为了不至于太多的影响了不至于太多的影响输出出电压，要求，要求电阻上的阻上的压降必降必须小。小。2、电阻上的阻上的压降降必必须满足一定的范足一定的范围，以便，以便ADC可以采可以采样。3、必、必须在通在通过大大电流流时有足有足够的功率裕量。的功率裕量。4、温漂要、温漂要小，当大小，当大电流流流流过时，Rsample会会发热，如果用普，如果用普通的水泥通的水泥电阻，温漂在阻，温漂在250PPM/左右，会左右，会严重影重

6、影响响电流采流采样精度，大精度，大电流采流采样电阻普遍采用康阻普遍采用康铜丝，这种材料，温漂很小，种材料，温漂很小，为10PPM/。综合考合考虑以以上上4点，点，选用直径用直径为1.2mm的的1欧的康欧的康铜丝作作为采采样电阻。阻。无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布硬件设计硬件设计五、五、调整管的整管的选择调整管作整管作为串串联线性性稳压电源的核心器件，必源的核心器件，必须满足一定的功率要求。足一定的功率要求。输出出电压的范的范围：0-20V，即最大，即最大输出出电压是是20V，变压器次器次级的的电压为交交流流30V，经过全波整流后，有效的直流全波整流后，有效的直流电压为27V，当，当输出出

7、电压为零零时，调整管上有最大的整管上有最大的压降，降，这样调整管整管C极和极和E极上极上电压UCE.=27-0=27V，所以，所以，必必须选择UCEO大于大于27V的的调整管。由最大整管。由最大输出出电流流为2A可以确定可以确定调整管的集整管的集电极最大极最大输出出电流流IC必必须高于高于2A，综合以上两合以上两项指指标，以及裕量的考，以及裕量的考虑，选择UCEO=60V，IC=15A的功率管的功率管2N3055.无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布软件设计软件设计软件件编程采用程采用C语言、模言、模块化的化的编程思想，将程思想，将程序分成若干模程序分成若干模块：如：如显示模示模块、ADC模模块、DAC模模块、键盘扫描模描模块等。初始化程序包括等。初始化程序包括MCU初始化、初始化、ADC和和DAC初始化、初始化、键盘初始化。初始化。初始化程序后，主程序不停初始化程序后，主程序不停扫描描键盘，根据，根据键值散散转到相到相应的的处理程序，并同理程序，并同时显示相示相应的参数。基的参数。基本的程序流程本的程序流程图如下如下图所示。其中所示。其中VSET用来用来设定定输出出电压，ISET设定定输出出电流。流。无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布软件设计软件设计无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布