开关稳压电源是调整管工作在开关状态，通过改变开关；开关稳压电源的控制电路一般采用“电压-脉冲宽度调；方案二：线性稳压电源；线性直流电源是调整元件工作在放大区域的电源；考虑到设计要求与我现有的设计能力，最终采用线性稳；3详细设计及仿真；3.1开关电源的选用；开关电源在输入抗干扰性能上，由于其自身电路结构的；a.输出电流的选择；因开关电源工作效率高，一般可达到8
开关稳压电源是调整管工作在开关状态，通过改变开关管的导通时间来得到稳定的电压输出。由于开关频率较高，甩掉了工频变压器和低通滤波器，从而达到减小整机体积重量，提高工作效率的目的。开关电源以其高效率、轻重量、小体积等优点，逐步取代传统的线性电源。近十年来年由于功率半导体器件的迅速发展，使开关电源的应用越来越广泛。开关电源的发展从来都是与半导体器件以及磁性元件等的发展休戚相关的。高频化的实现，需要相应的高速半导体器件和性能优良的高频电磁元件。我国在60年代开始研制，至今在开关频率和单机功率等方面都获得了较快的发展。输入电源主要为直流和工频交流，输出多为直流，高频变换器是中间环节，有多种电路形式和控制方式，在航空航天、计算机、通讯、医疗仪器等许多领域得到了广泛的应用。
开关稳压电源的控制电路一般采用“电压-脉冲宽度调制器”。开关频率Fk的选择对开关稳压器的性能影响也很大。Fk越高，需要使用的L、C值越小。这样，系统的尺寸和重量将会减小，成本随之降低。另一方面，开关频率的增加将会使开关调整管单位时间转换次数增加。使开关调整管的功耗增加，而效率降低。目前，随着开关BJT、电容、电感材料、工艺性能的改进，Fk可提高到15KHz至500KHz以上。
方案二：线性稳压电源
线性直流电源是调整元件工作在放大区域的电源。通过改变调整元件的控制信号强弱来调节其等效电阻大小，从而稳定输出的电压或者电流。稳定输出电压的称之稳压电源。目前线性直流电源朝着多功能、高效率、高性能、集成化发展，采用CAD、新颖元器件及新颖电路形式。线性稳压电源有笨重，体积较大等缺点，其致命弱点是效率低，尤其是宽范围可调输出电源，在输出低电压时，效率仅达10%。现在可以看到这类电源大都采用可控和开关电源作预稳压，限制调整管的Uce，即限制调整管的功耗，以提高其效率。但线性稳压电源具有稳定度高，可靠性好，成本低等优点，适用于中、小功率和对电性能指标要求比较高的场合。例如在科研和教学实验室，计量室作为可调电源或基准电源使用。近十多年来多制成集成稳压模块，品种规格较多，便于使用，价格便宜，从而受到欢迎。尤其集成稳压电源使用方便，性能优越。尤其三端稳压电源78系列正电源、79系列负电源己成世界各国大半导体厂基本产品。目前广泛使用的输出电分类有L(0.1A)、M(0.5A)、C(1.5A)，还发展大电流产品T(3A)、H(5A)和P(10A)。
考虑到设计要求与我现有的设计能力，最终采用线性稳压电源的设计方案。其主要用于实验教学及中、小功率和对电性能指标要求比较高的场合。根据稳压电源的调整元件与负载的联接方式――并联稳压电源和串联稳压电源，采用串联稳压电源方式。 [1]
3 详细设计及仿真
3.1 开关电源的选用
开关电源在输入抗干扰性能上，由于其自身电路结构的特点（多级串联），一般的输入干扰如浪涌电压很难通过，在输出电压稳定度这一技术指标上与线性电源相比具有较大的优势，其输出电压稳定度可达（0.5~1）%。开关电源模块作为一种电力电子集成器件，在选用中应注意以下几点：
a.输出电流的选择
因开关电源工作效率高，一般可达到80%以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：
式中：Is―开关电源的额定输出电流；
If―用电设备的最大吸收电流；
K―裕量系数，一般取1.5~1.8；
开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000．EN61000．FCC等EMC限制，形状开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，方能满足上述电磁兼容的要求。
c.保护电路
开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能
齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。
3.2 开关电源的工作原理和特点
开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压。转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50HZ高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热。成本很低。如果不将50HZ变为高频那开关电源就没有意义。开关变压器也不神秘。就是一个普通的变压器。这就是开关电源。开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种，隔离型的必定有开关变压器，而非隔离的未必一定有。
简单地说，开关电源的工作原理是：
1.交流电源输入经整流滤波成直流；
2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上；
3.开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载；
4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。
交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西，过滤掉电网上的干扰，同时也过滤掉电源对电网的干扰；
在功率相同时，开关频率越高，开关变压器的体积就越小，但对开关管的要求就越高；开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头，以得到需要的输出；一般还应该增加一些保护电路，比如空载、短路等保护，否则可能会烧毁开关电源。以上说的就是开关电源的大致工作原理。
3.3稳压电源的电路图
在图3-1中，该部分主要是由三端稳压器LM7812、LM7912、LM7805和若干个电容、二极管元器件组成，220 V市电经220 V／12 V变压器降压后得到的双12 V交流电压，经三端稳压器LM7812和LM7912得到+12 V和-12V，再经过LM7805得到+5 V的电压。
图3-1 稳压电源电路图
3.4 显示模块
显示模块如图3-2所示，显示部分比较简单，主要是由四个数码管和若干电阻组成，四个数码管分别显示电压的十位个位和两个小数位，该部分是由单片机完成的，数码管的各段端口以依次连到AT89C51的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7口，数码管的位端口以依次连到AT89C51的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3，完成对电压的显示功能。电路如图3-2所示：
图3-2 数码管显示模块
3.5 数模（D/A）转换部分
本系统中的数模转换电路如图3-3所示。它主要由DAC0832芯片组成。其工作原理如下： 数模转换电路，采用两块 DAC0832 集成块，它是一个 8 位数/模转换电路，这里只使用高 4 位数字量输入端。由于 DAC0832 不包含运算放大器，所以需要外接一个运算放大器相配，才构成完整的 D/A 转换器，低位 DAC 输出模拟量经 9：1 分流器分流后与高位 DAC
输出模拟量相加后送入运放，具体实现，由 900Ω和 100Ω的电阻相并联分流实现，运放将其转换成与数字端输入的数值成正比的模拟输出电压，运放采用具有调零的低噪声高速优质运放 NE5534。
DAC0832将CPU发出的8位二进制数据转换成0～-5 V的电压因此，该DAC的转换分辨率为10／(28-1)=0.04 V，即CPU输出给DAC的数据变化为1 Bit，DAC输出电压的变化为0.04 V。VREF电路为DAC提供基准电压，调节R5A，可使基准电压保持为5 V。
图3-3 D/A转换电路
在输出电压作为稳压输出电路的参考电压。稳压输出电路的输出与参考电压成比例。8位字长的D/A转换器具有256种状态。当电压控制字从0，1，2，??到256时，电源输出电压为0.0，0.06，??15.0。
其时序图如图3-4：
图3-4 DAC0832时序电路
clk为时钟端，data为输入数据，LOAD为输入控制信号。
3.6 模数（A/D）转换部分
图3-5 A/D转换电路
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