《数控直流稳压电源》课程设计说明书 002.docx

1、数控直流稳压电源课程设计说明书 002 数控直流稳压电源课程设计说明书题 目 数控直流稳压电源设计 课 程 名 称 电子线路综合课程设计 系 院 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 指 导 教 师 设计起止时间：2014年11月3日 至2014年11月14日 一、课程设计(论文)题目 数控直流稳压电源二、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求一、设计要求：1、运用数字、模拟电子知识设计电路2、设计出的直流稳压电源要求输出精度高，步进电压在0. 1V左右，调整方便3、使用通用器件4、要求输出电压在09.9V二、技术指标：1、工作电压：2-6V（典型5V）、工作电

2、流：4.5mA（5V时），2.5mA（3V时）、输出稳压值：0-9.9V、步进电压值：0.1V、输出纹波电压值：10mV、输出电流：5A三、课 程 设计(论文)工作内容及完成时间11月3日：讲课设内容,安排任务11月4日：查资料,确定方案,设计方案论证11月5日-7日：画出系统方框图，进行原理图设计11月8日-12日：用PROTEL画出原理图，制作实物11月13日-14日：整理设计说明书四 、主 要参考资料1 康华光. 电子技术基础M. 第4版.北京:高等教育出版社,1998;2唐竞新.数字电子电路M.第1版.北京:清华大学出版社,2003;3 吴立新. 实用电子技术手册M. 北京: 机械工业

3、出版社;4杨长春.论数字技术J.电子报合订本.成都：四川科学技术出版社，2003.12 学院 专业 班学生： 日期： 自 2014 年 11月 3 日至 2104 年 11月 14 日指导教师： 助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室： 电子工程 教研室主任： 目 录一、需求分析 1二、系统总体设计 1三、系统详细设计 2四、调试与维护 3五、结束语（包括小组任务分工） 6六、参考文献 7七、指导教师评阅 7数控直流稳压电源设计1.需求分析 随着人们生活水平的不断提高，数字化控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数控制直流稳压电源就是一个很好的例子，但人们对它

4、的要求也越来越高，要为现代人工作、科研、生活提供更好的、更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化，智能化方向发展。数控直流稳压电源操作方便，电压稳定度高，其输出电压大小采用数字显示，便于观察选择。该数控直流稳压电源只用到了数字技术中的4位十进制可逆计数器，BCD十进制译码器，数码管和七段译码器等电路，具有控制简便，制作比较容易等优点。二.系统总体设计1.数控直流稳压电源工作原理图如下： 2.经过讨论我们决定采用串联型稳压电路,串联稳压电路原理图如下: 3.系统详细设计 1.总原理图如下:2.所需原件清单:元件序号型号主要参数数量备注R1，R2,R6两端电阻1K,1k,1k3接按键及输

5、出部分R3,R5两端电阻5002接NE5534R4两端电阻1001接NE5534RV1，RV3可调电阻5002接DAC0832管脚8RV2可调电阻10k1接NE5534R7两端电阻4.7k1接调整输出部分电路C1极性电容100uf1接调整输出，滤波Q1，Q2三极管NPN 2接调整输出，放大SW1，SW2按键 2计数调整按键74LS192双时钟 2可预置数74LS248译码器 2驱动数码管DAC0832双缓冲 28位数/模转换NE5534单路opamp 2高效低噪声运放7SEG共阳 2七段共阳数码管3.“+”、“-”键控制的可逆计数器的设计通过开关A的闭和开，能使数码管显示以1递增，响应的输出电

6、压也以1V递增； 通过开关B的闭和开，能使数码管显示以1递减，响应的输出电压也以1V递减这个方案是把DA输出的电流信号连接到运放上变为电压信号，两个DA都是如此，只不过十位连接的运放电压输出大小保持不变，而个位连接运放输出电压变为0.1倍。再用一加法器把十位电压与个位电压加起来。来控制功放管的基极继而控制输出电压大小4.数字显示电路设计 译码显示电路 译码器的作用是将计数器的计数结果进行二-十进制译码，并驱动数码管用十进制符号显示出来。译码器采用BCD输入的4线-7段锁存译码器CC4511，显示器用七段共阴极半导体显示器SM4205，译码器和显示器之间应接限流电阻，防止电流过大烧坏数码管。5.

7、 D/A 转换电路的设计 D/A转换电路是将数字量转换成模拟量。在此可采用权电阻网络D/A转换电路和电压可上下偏移的反相器构成。运算放大器可采用LM324集成四运算放大器来完成。6.调整输出电路的设计电路可采用电容滤波的单向桥式整流电路。四调试与维护1. 自制稳压电源的仿真 在自制稳压电源设计中，我们采用 TPAN-2P3S 变压器将 220V 交流电压降压处理，再通过2W005G桥式整流电路得到正向电压，然后通过7805、7815三段稳压器电路，得到+5V、+15V 的直流电源，再在+15V 的基础上加一方向器即可得到需要的-15V直流电压2.数显电路的仿真 74LS47D是驱动共阳数码管的

8、译码驱动器，我们用逻辑电平开关来代替BCD码；调整开关SW1、SW2、SW3、SW4的状态，可以得到不同的BCD码组合。运行仿真，“拨动开关”数码管的显示结果会随之变化，R1在实际应用电路中是一个较为有用的器件。如果没有这只电阻，数码管极易受损坏。在实际电路中，采用74LS248，分别改变各个开关的状态，观察显示值的变化并记录。3.控制电路的仿真 控制电路采用了两个按键，分别为“+”和“-”，用来调节设定电压，可以以0.1V的步进增加或减少。当按下“+”和“-”键，产生的脉冲输入到74LSl92的CP、UP端或DOWN端来控制74LSl92的输出是作加计数还是减计数。 4.数模转换电路的仿真数

9、模转换电路用四个单刀双掷开关按照二进制自然码顺序开关，使得每个开关都在运算放大器的同相端和反相端间切换，观察输出电压。测试结果分析如图16所示，输出电压符合设计要求 5.输出电路的仿真输出电路由运放NE5534和调整Q1构成，调整管采用大功率达林顿管2N6038（实际仿真中采用两个三极管来实现），运放和调整管组成射极跟随器，调整管的输出电压精确地与DA转换器输出电压保持一致。6.设计总体图仿真数控直流稳压电源的主要包括自制稳压电源、数控部分电路、显示电路、模拟/数字转换电路（D/A变换器）、过流保护及输出电路部分。数字控制部分用“+”、“-”按键控制可逆计数器，计数器的输出输入到D/A变换器，

10、经D/A器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以0.1V的步进值增减。5结束语 本设计制作完成了题目要求的基本部分，达到了预期目标。本设计以可逆计数器和DA转换器为核心部件，通过运放和调整管能够稳定地输出步进电压并显示电压值。最终实现了数控直流稳压电源。 本设计的优点：结构简单、调节方便、输出电压稳定性强、纹波电压小。 缺点：运放经常处于高温的状态，此部分有烧坏的可能，应该换一个性能好点的运放六参考文献1童诗白，华成英 .模拟电子技术基础（第四版）.高等教育出版社.2王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）.高等教育出版社.3唐竞新.数字电子电路M.第1版.北京：清华大学出版社，2003.4康华光.电子技术基础M.数字部分.第4版.北京：高等教育出版社,1998.5全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选, 北京理工大学出版社. 七、指导教师评阅（手写）成绩（百分制）： 指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日