单片机智能稳压电源的设计+程序+电路图(2)

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全球通信电源技术会朝着这几个方向发展：(1)必须得适应高效率，高功率密度，高的使用环境温度；(2)因为网络设备的管理维护需要人力物力，所以网络化智能化的监控管理势在必行；(3)全数字化控制；数字化控制能节省人力物力。(4)安全、防护、良好EMC指标；所以设计一个智能电源十分必要。

1.智能稳压电源的前瞻

1.1 研究的背景以及现状

在现代社会中，数控电源技术已经应用到生活的方方面面。，电力技术与之相关的多个学科的研究是一体的。由于信息技术的进步，电力电子技术也有了更高的发展要求。普通电源。在上世纪90年代，有一个精密CNC数控电源。主要有组成部分是主电路和控制部分。现在电子设备中由于旋钮开关的原因，精度都不怎么高且经常跳变。针对传统智能功率模块的不足，提出了数字和智能功率模块。智能电源更好的解决了许多问题。

1.2 目前存在的问题

控制。借助由于数控电源发展比较晚。虽然在以后时间内数控技术有了非常大的进步。但是还是有分辨率很低，功率密度不高，可靠性比较低的缺点。数控电源的发展恰恰用来弥补这些缺点。现在各种各样数字电路构成的键盘控制系统是利用信号处理，例如CPLD等可编程逻辑器件的使用。但该方案复杂、灵活性低、效率不高，不利于系统的扩展，信号处理难度更大。

1.3 解决方法

90年代的时候，数控电源数控精度已达到0.05V和功率密度达到每立方英寸50W。数控电源可分为三个部分，如设备、主电路和数控电源，进而可以达到每一步0.1V的精确度，输出电压的范围是0~9.9V，电流最高可以达到500mA。在未来数字化是控制的重要发展方向，随着信息技术的飞速发展，开关电源技术的发展，对于开光电源技术发展起了促进作用。所以，本设计中，控制单元主要采用的是AT89S51单片机，改变输出电压值的大小主要通过改变DAC0832的输入数字量，受到它的影响输出功率管的基极电压产生波动，输出电压的大小进而被改变。想要使系统的输出电压的实际值的检测输出电压的大小，经过ADC0832得到模数转换和间接的使用单片机按时对电压采样、数据处理和显示。该系统相对来说灵活，使用软件的方法来改变数据的预置和电压步进控制，这样系统硬件显得更加简洁，各种功能更加便于实现，进而更好地符合课题的要求。

2. 总体设计方案的选择

2.1 方案设计

设计要求：

1）．规定稳压电源的设计要在在一定区间内电压可以调节，结构需要简单点，工作时要可靠的特点，是一种比较实用的电源。

2）．实现软件和硬件电路设计。

按照任务需求，有下列几个方案

方案一：设计开关电源。起草的方案中运用PWM脉宽调制。它的特点是功耗比较小，效率很高，稳压适用范围宽，电路的样式多种多样。输出的电流有几十毫安，PWM脉宽的调制可以产生高次谐波，会致使输出电流的纹波电流相对来说很大，增大滤波电容后电流纹波会对应的减小，但是积分作用变的非常明显。

方案二：用带有D/A和运算放大器的电流源，也就是说用D/A输出调节晶体管中偏值电流（电压）。本方案能减少调节时间，输出精度可以调到更加精确。但是8位D/A芯片的精缺度远远达不到本设计要用的的精确度（步进10mA）。通过计算本方案要采用12位的D/A芯片，但是D/A芯片12的售价非常贵，并且在一定时间内很难拿到样品。

所以，可以使用双D/A芯片来回答该问题。运用两片DAC0832，其中一个DAC0832设定为粗调，另一个DAC0832设为精调，同时运用运算放大器对两路D/A转换电压进行加法运算，进而通过一级运算放大器后推动后级电流驱动电路，电流经过采样电阻两端的电压传递给单片机，D/A的输出被单片机整个控制，然后会形成闭环的负反馈调节回路。经过粗调当中DAC0832的基准电压ref会变成5V，因为一个LSB相对的电压调节精度达到4.8mV。然后再精调当中的DAC0832的ref变为1.25V，相对的一个LSB所对应的电压调节精度是1.2mV。整个方案原理是把两个八位的DAC变成16位的DAC来应用(事实上因为运算放大器存在失调电压只能够实现10位的精确度)。这个方案调节电流是通过调节晶体管的偏值电流来实现运用的的，理论来说线性上的调节，不会出现高次的谐波。