电子竞赛座PPT学习教案

1、会计学1电子竞赛座电子竞赛座第一个话题：从一个简易数控直流电源设计说起指标： 输出电压：09.9V，步进0.1V，纹波10mV； 输出电流：500mA； 输出电压显示； 由+、-两键分别步进控制输出电压的增减。第1页/共33页方案的确定1.稳压部分： 晶体管分立元件 线性集成稳压电路LM317 开关型集成稳压电路2.控制部分： 单片机 数字电路3.显示部分： LCD模块 LED数码管动态显示第2页/共33页1.双极型晶体管分立元件数控稳压电源 稳压部分控制电压输出取样第3页/共33页1.双极型晶体管分立元件数控稳压电源 稳压部分控制电压输出取样第4页/共33页 控制电压的产生第5页/共33页

2、单片机控制部分来自电源采样电压D/A数据D/A数据锁存第6页/共33页 LCD模块显示部分输出电压调整按键单片机显示数据字符ASCII码第7页/共33页整体电路替代：PWM+滤波第8页/共33页此方案需要注意的问题1.双极型晶体管的功耗、压降2.精度的保证 取样部分、DAC和电压基准的精度、ADC的精度2.软件的算法 PID（比例、积分、微分控制） 闭环的控制系统，基于负反馈控制理论 测量输出电压变化量，与期望值相比较，用这个 误差纠正调节控制系统的响应 PID算法能解决系统的稳定性、快速性和准确性 第9页/共33页其它方案1：用模拟调节电路替代软件PID电压负反馈MCUD/APWM+滤波低通

3、电压放大误差放大驱动输出电压输出PWM整流电源+输出第10页/共33页 用运放构成的调节电路PWM误差放大电压放大第11页/共33页 单片机控制器PWM第12页/共33页整体电路第13页/共33页此方案需要注意的问题1.PWM的精度2.低通滤波器的参数 RC时间常数PWM周期，决定电压的精度 RC充、放电的时间常数要相等（有源滤波?） 3.运放的选择 运放的电压范围，可用单电源运放 小的失调电压 带宽（一般要求6MHz） 压摆率4.系统自身电源的稳定性 第14页/共33页其它方案2：用线性集成稳压器件进行扩展常用线性集成稳压器件：78系列 +524V，0.11.5A79系列 -5-24V，0.

4、11.5ALM317 1.237V，1.5ALM1117 1.8、2.5、2.85、3.3和5V，LDOLM317的标准应用：第15页/共33页要解决的问题：如何0V起调？PWM 或 DAC方法1第16页/共33页要解决的问题：如何0V起调？PWM 或 DAC方法2第17页/共33页其它方案3：使用单片机PWM程控开关控制经典Buck型的PWM开关电源控制电路（使用双极型晶体管）输入输出反馈第18页/共33页其它方案3：使用单片机PWM程控开关控制经典Buck型的PWM开关电源控制电路（使用FET晶体管）输入输出反馈过流保护第19页/共33页 单片机PWM程控开关电源控制要解决的问题1.开关频

5、率的选择2.电感元件的选择及其参数的确定3.算法的确定4.如何从0V开始起调变通简洁可靠的实现方法：采用现有集成PWM控制芯片+单片机如：LM2574-ADJ，LM2576-ADJ第20页/共33页LM2574的内部电路结构应用方法：1.用数字电位器替代R2，但不能0V起调2.用运放构成电压采样调整电路，近0V起调第21页/共33页实现电路ADC 或 PWM第22页/共33页电源的过流保护为什么要有电源的过流保护？实现方法1：简单的过流保护稳压控制第23页/共33页实现方法2：带保护自锁的稳压控制第24页/共33页实现方法3：用微处理器（单片机）控制的稳压控制单片机A/D或比较器第25页/共33页第二个话题，CV实现了，那CC呢？要求：恒流源要电压控制型，便于数控最基本的电路：电压控制输入第26页/共33页电路的改良电压控制输入第27页/共33页进一步完善电压控制输入第28页/共33页实用电路1电压控制输入负载第29页/共33页实用电路2电压控制输入负载第30页/共33页提高效率 采用开关电源电路LM2576控制电压控制电压电流取样电阻电流取样电阻负载负载第31页/共33页第三个话题，应用扩展1.