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数控可调直流电源的研制
资料介绍
直流可调电源是电路实验中不可缺少的基础仪器之一,广泛应用于实验教学中。现今实验教学多采用旋钮调节的线性电源,存在体积大、效率低、难以精确调节等缺点。为了解决这些问题,本文研制了以单片机为核心的数控可调电源,主要完成了以下工作:
首先,分析了开关电源与线性电源的优缺点,结合现今实验教学电源存在的一些问题,提出了以单片机数字控制为核心,开关电源预稳压与线性电源稳压相结合,两级联动调节控制输出电压的设计方案。
第二,在系统级层面,选取单端反激式拓扑与TOPSwitch-GX控制芯片相结合设计开关电源预稳压级,选取可调稳压器LM317与负反馈电路相结合设计线性稳压级,两级由单片机给定参考电压同步控制输出。
第三,在电路级层面,对每一级模块进行了详细的分析设计。在开关电源预稳压级,重点设计了由精密电压基准TL431和线性光耦PC817组成的隔离反馈电路,详细分析了单端反激箝位缓冲电路的工作原理及RC参数选取准则。在线性稳压级,重点阐述了参考电压由数字给定的负反馈控制电路的实现方案。此外还对高频变压器进行了设计。
第四,介绍了单片机数字控制部分整体方案和软件程序。
最后,制作了电源试验样机,详细测试了样机各项性能。测试结果表明电源样机各项性能基本达到了预期效果,具有很好的应用价值。
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