线性可调稳压电源的设计详解

【Word版本下载可任意编辑】线性可调稳压电源的设计详解1、单电源供电在0—30V；

2、双电源供电；+15V—-15V。

3、所有运算放大器都没有“地”引脚，所有正负电源对运放来说都是相对于脚VCC的单电源供电。

3）LED数码管显示电路

本双路直流稳压电源的数据显示采用数码管电路来实现。单片机应用系统中常使用LED作为显示器，在需多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，常将所有门的选线并联在一起，由一个8位I/O口控制，而共阳I/O线受控制，实现各部分时选通。如图3-3所示为6位LED动态显示接口电路。显示部分电路图如下列图所示：

由键盘电路将所要输出电压的数值送给单片机，经单片机处理后将该数值一方面送给信号处理电路，同时该数据被送给显示电路去显示。该显示电路由数码管和锁存器组成。

数码管的外型构造如图3-4a）所示。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其构造分别如图3-4b）和图3-4c）所示。

本系统电路采用动态显示，其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，CPU要依次扫描，占用CPU较多时间，但采用动态显示方式比较节省I/O口，而且硬件电路也较静态显示简单。

4）显示驱动电路

MCS—51单片机受引脚数的控制，P0口兼用数据线和低8位地址线，为了将它们分离出来，需要在单片机外部增加显示驱动电路。本设计选用驱动芯片74HC573。

74HC573是一种带有三态门的8D锁存器，其引脚图如图3-5所示。对其引脚说明如下：

D7—D0：8位数据输入线。Q0—Q7：8位数据输出线。

G：数据输入锁存选通信号，高电平有效。当该信号为高电平时外部数据选通到内部锁存器，跳变时，数据锁存到锁存器中。

OE：数据输出允许信号，低电平有效。当该信号为低电平时，三态门打开，锁

存器中数据输出到数据输出线。74HC573功能表如下表3-6所示：

5）按键部分

按键接口具有的功能：

1、键扫描功能，即检测是否有键按下；

2、键识别功能，确定被按下的键所在的行列的位置；3.产生相应的键的代码；

按键采用中断方式与单片机相连，其中行和列占用了51单片机的P1口，四列除了分别使用5.1K的电阻上拉至VCC外，还和74HC573的输入相连接，与门对应输出接单片机的外部中断输入引脚，用于在有键按下时申请中断。

6）输出部分

输出电路主要由三端稳压器7815和7915构成。这里介绍用一块7815和一块7915三端稳压器对称连接，即可获得一组正负对称的稳压电源，经过稳压处理的电压值经负载输出

7）三端稳压芯片7815概述

如图3-7所示，引脚号标注方法是按照引脚电位从高到底的顺序标注的。引脚①为电位，③脚为电位，②脚居中。从图中可以看出，不管正压还是负压，②脚均为输出端。对于7815正压系列，输入是电位，自然是①脚，地端为电位，即③脚。在7815系列中，散热片和地相连接。

8）三端稳压芯片7915概述

对于7915负压系列，输入为电位，自然是③脚，而地端为电位，即①脚，如图3-8所示。

此外，还应注意，散热片总是和电位的第③脚相连。在7915系列中，散热片和输入端相连接。

9）整机原理图三、系统软件设计

1、软件程序框图

正负可调双路直流稳压电源的软件程序框图如图4-1所示：

数码管显示电路设计

该数控电压源的数据显示采用数码管来实现。在该部分电路设计中，单片机与显示电路之间的数据传输采用串行通信方式，单片机工作在串行口工作方式0，即同步移位存放器方式。相关的显示子程序如下：四、系统安装及指标测试

系统指标测试

在设计完成以后，要对单元电路开展联合测试，检验他们是否到达设计要求。检查的项目包括输出电压范围，在整个输出电压范围内的步进调整值，输出的电流和电路的工作情况。数控电源系统的供电由直流稳压电源提供，需要提供3种电压的电源：+5V，+12V电源和-12V电。输出电压范围和步进调整值由三用表测量。

当数控电源的输出端连接在不同负载电阻时，由于输出电流不同，输出电压也不同。这里分别列出当负载电阻RL为10K?，500?和100?时数控电源的要求输出电压值。实测电压值，误差和相对误差。

当负载电阻RL为10K?时，：要求输出电压1.0v时，误差为0.02，相对误差为2.1实测输出电压为0.98v。

当负载电阻RL为500?时，要求输出电压1.0v时，误差为-0.02，相对误差为2.1，实测输出电压为0.99v。

当负载电阻RL为100?时，要求输出电压1.0v时，误差为-0.02，相对误差为1.0，实测输出电压为1.01v。4.2系统调试误差分析

1、电路调试过程中错误分析

电路线路比较多，容易出现短路现象，数码显示由于短路出现显示不正常显示，整理线路后能够正常显示。制作和测试-12V电源时，由于没有认真参考整流管的接法和7915的芯片资料，出现两次电容爆裂。

数码管显示出现问题，检查电路发现有一位数码管是共阴极，不符合电路要求，换为共阳极数码管后问题得到解决。稳压管7815的输出端输出电压，检查电路，发现输出端需要增加一个电容，增加后问题得到解决。综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来的误差因素有：

1）测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差;

2）电流表内阻串入回路造成的误差;

3）测得纹波电压时示波器造成的误差;

4）示波器，万用表本身的准确度而造成的系统误差;

2、可以通过以下的方法去改良此电路：

1）减小接触点的微小电阻;

2）根据电流表的内阻对测量结果可以开展修正;3.测得纹波时示波器采用手动同步;

4）采用更高度的仪器去检测;

这次设计的这个直流稳压电源电路;采用了电压调整管DAC0832来实现电压的调整部分;还通过单片机（AT89C52）来实现电路的控制，也实现了扩大多功能;通过LM7815和LM79