单片机稳压电路设计

1、单片机稳压电路设计引言 : 众所周知，许多科学实验都离不开电，并且在 这些实验中经常会对通电时间、电压高低、电流大小以 及动态指标有着特殊的要求，因此，如果实验电源不仅 具有良好的输出质量而且还具有多功能以及一定的智能 化，那么就省去了许多不精确的人为操作，取而代之的 是精确的微机控制，而我们所要做的就是在实验开始前 对一些参数进行预设。这将会给各个领域中的实验研究 带来不同程度的便捷与高效。因此，直流电源今后的发 展目标之一就是不仅要在性能上做到效率高、噪声低、 高次谐波低、既节能又不干扰环境，还要在功能上力求 实现数控化、多功能化与智能化。本文所介绍的就是一 个将开关电源和线性电源有机地结

2、合起来，兼具二者优 点的高性能单片机稳压电路设计。由于在该电源中引入 了单片机控制，故该电源还具有一定的智能化 , 可实现定 时开、关机，定时变压，显示输出电压、电流，预置输 出电压值等功能。摘要：介绍了一种将开关电源与线性电源有机地结合 在一起，输出电压采用分档切换方式的高性能单片机稳 压电路，该电源不仅具有开关电源体积小，损耗低的优 点，还具有线性电源输出电压纹波小，输出特性好的优点。并且引入单片机控制，使其在功能上具有一定智能 化。关键词：稳压电源；单片机；高性能 ; 单片机稳压电 路设计1 电路原理与硬件实现该电源主要分为整流、变压部分，调压、稳压部分以 及控制部分。具体地说是用开关电

3、路实现整流与初级变 压，用可调三端稳压器实现调压与稳压，而用单片机控 制整个电源的工作。电路原理图见图 1。交流输入经整 流后，送入高频开关电路。高频变压器输出端共有 6 路， 其中 3 路作为辅助电源，另 3 路作为主功率输出的前级线 圈。为提高输出电压精度并减少损耗，主功率输出采用 电压分档调节的方法，由于输出电压为030V,故考虑分3档比较合适。其中 Vc为单片机D/A变换器输出的电 压值，Vc的变化将直接决定输出电压的变化。Vin由开关电路的输出端提供， Vin 大小的调整是通过单片机控 制继电器的开合来实现不同个数的开关电路输出端的电 容的串联来实现的。因为Vin是随着输出给定 Vc

4、变化的,Vc小Vin也小，Vc大Vin也大，故当输出电压在 0 30V 间变化时 , 三端可调稳压器的输入端与输出端的压差 均不会很大 , 这样既保证了精确调压 , 又减少了线性电路 部分的损耗。图中 A/D 变换器所采集的是输出电压、电 流的值，这些数据可用来实现过流保护与输出显示。因 为，该电源中的开关电路需要有多路输出，故选用能方 便实现多路输出的反激式开关电路，可调三端稳压器选 用最大输出为 3A/33V的LM350,而单片机选用 ATMEL公 司的AT89C51。A/D变换器选用 ADC0809芯片，D/A变换 器选用DAC0832芯片。2 软件设计该电源系统控制界面由16个按键和1

5、6X2字符点阵式 液晶显示器组成。液晶显示屏可显示输出电压、电流值， 定时值等。这些控制功能都是由一个主程序加若干中断 子程序来实现。主程序流程图如图 2 所示。开机后先初始化，将单片机的各个口复位 , 然后从EEPRO中读取前次关机时存入的各项数据 ，并按要求输 出。接着单片机的 CPU就开始等待键盘输入所产生的中 断, 中断响应后就进入相应的子程序更新输出与显示 , 接 着等待下一次中断。El i也涯扌匕阶擔茂图3 实验结果该电源实现的功能如下：输入交流电压范围为90240V时均可正常工作；输出电压 0.029.9V可设定，调压精度为 0.1V 输出电流0.01.5A ;人机界面好，采用键盘设定，液晶显示，能显示输出电压、电流值和定时时间；可定时开机、关机，可定时变压，定时时间长度最长为 99h59min59s ;具有过流保护功能，过流值可设定，并具有二端可调稳压器本身所具有的过热保护功能输出电压精度的测试结果见表 1，从表 1 可知，该电源无论是空载、轻载还是满载输出电压的精度均比较高， 输出电压的误差4 结语由于该单片机稳压电路设计在结合了线性电源与开关 电源各自