《数字逻辑》数控直流稳压电源课程设计.docVIP

目录 摘要………………………………………………………3 技术指标与要求…………………………………………3 正文………………………………………………………3 3.1基本思路………………………………………………3 3.2稳压电路设计…………………………………………4 3.3数控电路设计…………………………………………5 3.4输出电压值的数码管显示……………………………7 3.5自制稳压电源…………………………………………8 3.6部分主要电路仿真……………………………………8 4元器件明细表……………………………………………10 5参考文献…………………………………………………14 6收获与体会………………………………………………15 7.鸣谢………………………………………………………16 数控直流稳压电源 一．摘? 要 随着电源技术的不断发展，数控稳压电源成为电源研究的领域的热门对象，其突出特点是数控特性，本文所述电路是在基本稳压电路的基础上，附加电压调节电路，数字显示等电路，设计并制作了有一定输出电压调节范围和功能的数控直流电源。本电路输出电压控制部分选用计数器控制继电器切换输出电压检测电阻的方式，此方法不仅大大简化了电路，并且避免了使用单片机造成的对稳压电源的电磁干扰。 关键词： 图1.1 数控电源原理示意图 2. 稳压电路设计 （1）稳压电路设计 根据输出电压、电流的要求，可以选用输出电压可调的通用集成稳压器LM317，LM317的主要技术指标见表1.1 表1.1 LM317的主要技术指标 1 参数 最大输入电压(V) 静态电压抑制比（dB） 纹波电压抑制比（dB） 源效应（V） 输出电压随结温变化（V） 典型值 ------ 50 66 0.01% 0.005 最大值 40 100 80 0.04% 采用LM317构成的步进为1V,输出电压范围为0～10V的稳压电源部分电路如图1.2所示。 图1.2 输出电压范围为0～10V的稳压电源部分电路 1 为了实现输出电压从0～10V以1V步进调节，输出电压调节网络可以用8组电阻实现，分别是0.1V、0.2V、0.4V、0.8V、1V、2V、4V、8V。当集成稳压器的输出端与调节端所连接的电阻值选625Ω（对应500Ω/V）时，0.1V、0.2V、0.4V、0.8V、1V、2V、4V、8V的调节电阻分别为50Ω、100Ω、200Ω、400Ω、500Ω、1kΩ、2kΩ、4kΩ。每组电阻两端并接小型继电器或微型继电器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、k8(要求继电器的接触电阻小于1Ω)，继电器的常闭触点将各输出电阻短接，也就是说，所有继电器的电磁线圈均不得电时，输出电压为零。随着不同继电器电磁线圈的得点 电，将得到对应的输出电压。 如果输出电压检测电阻的参考端接GND，LM317的最低输出电压则为1.25V（这时LM317的调节端接GND，正常工作状态下，输出端对参考端的电压为1.25V，也就是输出端电压对GND的电压为1.25V），不能满足电压在0～10V的要求。因此，为了获得0V的输出电压，输出电压检测电路的参考端应接在-1.25V的电压基准上，以抵消LM317的输出端与基准端的1.25V的影响。 需要注意的是，当整流滤波电容器远离稳压电路时，需要在靠近稳压电路特别是集成稳压器的地方，在输入端和GND端接旁路电容器。 （2）输入整流滤波电路的设计 根据滤波二极管的额定电流应为输出平均电流的3～10倍的规则，整流器可以选择额定电流为3A的1N5402系列整流二极管，为了简化整流变压器，可以选用桥式整流电路。 整流滤波电容可以选择25V/2200uF或25V/3300uF，这样可以获得比较低的整流输出纹波电压。 整流变压器可以选择黑白电视机的电源变压器，容量为30VA，次级输出电压约15V。输入整流滤波电路如图1.3所示。 图1.3输入整流滤波电路 3.数控电路设计 为了降低难度，采用数字电路实现输出电压的控制。基本思路是：采用加减计数器，通过加减键实现加计数或减计数。将计数器的输出通过开关管通过驱动继电器的电磁线圈，通过继电器的动作实现检测电阻的切换，实现输出电压的控制。 计数器应选择十进制加减计数器，可以选择74LS192。采用两个74LS192级联构成两位十进制计数器，实现0—10v的切换，低位计数器输出Q0、Q1、Q2、Q3分别提供1V、2V、4V、8V的控制信号；高位计数器输出Q0、Q1、Q2、Q3分别提供1V、2V、4V、8V的控制信号。采用按键作为步进加、步进减的控制按钮；为了防止按键过程中出现振