毕业设计（论文）-单片机直流稳压电源设计.doc

泉 州 师 范 学 院 毕业论文（设计） 题目直流稳压电源 物理与信息工程 学院 电子信息科学与技术 专业 2007 级 学生姓名 学号 070303026 指导教师 职称 讲师 完成日期 2011年4月引言 4 第1章 稳压电源的设计 4 1.1 设计要求 4 1.2 设计思路 4 1.3变压电路 5 1.4 整流电路及滤波电路 5 1.5 稳压电路 5 1.6 发光二极管电路 7 第2章 测量电路的设计 8 2.1设计要求 8 2.2设计思路 8 2.3.主要元件介绍 8 2.4 A/D转换原理 11 2.5电路设计 11 2.6 性能分析 12 第3章 系统测试 12 3.1稳压电源部分的测试 12 3.2测量部分的测试 14 3.3 系统实现的功能 14 第4章 总结 14 4.1 作品总结 14 4.2 自我总结 14 参考文献 15 Abstract 15 附录1 主要元器件清单 16 附录2 作品原理电路图 17 附录3 作品PCB电路图 18 附录4 作品的实物图 18 附录5 完成的源程序 19 引言 随着人们生活水平的不断提高，各种随身听，MP4，手机充电器成了我们居家旅行的必备物品。随着电子技术的不断提高，对这些电子设备的电源要求也越来越高。除了少数低电压低功耗的电子设备使用干电池外，大多数电子设备都需要一个稳定的直流电源。 稳压电路部分将电网供给的220V交流电通过变压器进行降压，再通过整流桥输出带纹波的直流电，通过电容滤波器滤除纹波，变成纹波小的电压，最后通过稳压芯片7805，7812，LM317输出+5V，+12V和0-20V正可调的直流电压。 测量电路部分通过单片机连接TLC549芯片进行电压采集，采集到的电压数值通过LCD1602液晶显示屏显示出来。 第1章 稳压电源的设计 1.1 设计要求 ① 可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源输出：12V/1A，5V/1A，一组可调正电压0-20V/1A。 ② 具有过流，过压保护功能。 ③ 可调电压分辨率小于0.1V。 1.2 设计思路 稳压电源部分由变压电路，整流电路，滤波电路，稳压电路组成。 变压电路是将电网220V的交流电压变成所需要的电压值。 整流电路是将交流电压变成脉动的直流电压。 滤波电路：由于经过整流的脉动直流电压还含有较大的纹波，因此需要设计滤波电路加以滤除。 稳压电路：在电网电压波动、负载和温度变化时，依然维持输出直流电压稳定。 1.3变压电路 电网输入的是220V的交流电压，最后输出的是低压直流电。所以先要一个电源变压器将220V的交流电变为低压交流电。选用一个双18V/25W的电源变压器，中间带抽头，可接地。将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压U2。 1.4 整流电路及滤波电路 整流电路将交流电压U2通过单向桥式全波整流桥，经整流后变为单方向的直流电。单向桥式整流桥可选用集成整流芯片。由于U2max=1.414×18=25.38V，额定工作电流I=1A，所以集成整流桥芯片选择KBP307。[1] 。 图1单相桥式整流电路 经过整流桥后输出的电压含有较大的纹波，需要通过滤波电路滤去电路中的纹波电压。滤波电路采用电容滤波器，电容在电路中有储能的作用，当电源供给的电压增大时，电容能把能量存储起来；当电源供给电压减少时，电容能把能量释放出来。使得输出电压比较平滑，也就是电容具有平波的作用【10】。 电路中滤波电容承受的最高电压1.414×18=25.38V,所以选择电容的耐压值应该大于50V，所以选择2200uF/50V的电解电容。 2200uF电解电容为大容量电解电容。大容量电解电容有一定的绕制电感分布，易引起自激振荡，形成高频干扰。可以在2200uF电容后面并入瓷质小容量电容来抵消电解电容的电感效应和线路的杂波，抑制高频干扰，这里选用334瓷质电容，另外在其后也需并联一个104瓷质电容。为了更好的消除纹波，在输出端前再并入一个470uF电解电容。【2】 保险丝是用来防止电流过大而设计的，保险丝起到过流保护作用，允许通过的最大电流为2A。 1.5 稳压电路 由于输出地直流电压会随着负载和温度的变化而变化，所以，为了维持输出直流电压稳定不变，还要加上稳压电路，以提供更加稳定的直流电源。由于电源要求的输出功率较小，为了简化电路并提高电路的稳定性，因此选择集成稳压器。【3】 集成稳压器在使用中普遍使用的是三端稳压器，可以分为固定式和可调式。其中可调电源端选用LM317芯片。LM317芯片可以输出可调正电压，它的可调范围为1.2~37V，最大输出电流为