稳压电源的设计与制作
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇稳压电源的设计与制作范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
稳压电源的设计与制作范文第1篇
关键词：无级；可调直流电压源；晶振测试
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0235-02
The Design of Stepless DC Regulated Power Supply with Crystal Test
ZHENG Qi ， SHANG Dong-mei ， BAI Yun ， AN Jing-yu ， HAN Juan
（Xi'an University of Science and Technology，Engineering Training Center， Xi'an 710000， China）
Abstract： As an important part in quality-oriented education of undergraduate education practice， our school is a compulsory training course in science and engineering， electrical and electronic design in this course， with no exception of adjustable regulated power supply is used， as well as the crystal vibration tester. In order to meet the urgent needs of the electrical and electronic training courses in our school， has been developed with the test crystals stepless adjustable dc regulated power supply. This paper mainly introduces the stepless adjustable with the test crystals is main part of dc regulated power supply， working principle and application.
Key words： stepless. adjustable dc voltage source； crystal vibration test
作为理工科类大学生锻炼动手能力的最基础的电工电子实训课程-电工电子设计实训课程是我校面向理工类本科生的必选基础实训课程，覆盖面大、学生多、工作量大。提供给学生选择及要求学生选做的多个实训套件需要的电源不同。为了能够提供实训中不同套件的电源，需要具有可调直流电源。本文所述电源分为无级可调直流稳压电源及测试晶振两个模块。基于该实训课程需要的所购的可调直流稳压电源成本较高，数量有限，故研制该仪器以解决现存问题。该带测试晶振的无级可调直流稳压电源比专门的仪器相比，体积小巧，价格低廉、使用方便。晶振测试可用于51单片机12MHZ晶振的测试，市面上测试晶振的仪器比较少、且价格较高，51单片机的晶振经测试后再焊，可避免焊上坏的导致不易拆除、更换。
1 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的主要性能
可调直流稳压电源能够任意输出1.3-36V以内的直流电压，误差达到10%左右；实训所用晶振的测试误判率5%左右。
2 电原理图、方案及设计
2.1 无级可调直流稳压电源模块
电路主要应用了LM317。LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。其输出电压范围是1.2V-37V，最大负载电流为1.5A。使用时只需外接两个电阻即可设置输出电压。它的线性调整率和负载调整率比标准的稳压器好。LM317过载保护、输出短路保护、安全区保护等多种保护电路。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高得多的纹波抑制比。典型线性调整率0.01%，典型负载调整率0.1%。80dB纹波抑制比。输出短路保护，过流、过热保护，安全区保护。标准三端晶体管封装。
Vout≈1.25V*（1+R3/R2）
用LM317制作可调稳压电源，常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。如果增加一只三极管（如下图所示），在正常情况下，T1的基极电位为0，T1截止，对电路无影响；而当W1接触不良时，T1的基极电位上升，当升至0.7V时，T1导通，将LM317T的调整端电压降低，输出电压也降低，从而对负载起到保护作用。
2.2 晶振测试模块
主要通过三极管和周边元件构成电路满足“巴克豪森准则”（即公式a），（环路增益不能太大，否则也不起振，）形成震荡，使晶振起振，如果不起振，那么晶振就是坏的，从而鉴别晶振的好坏。
|H（jω0）|R1
2.3 仪器设备硬件设计电原理图
2.3.1晶振测试模块电路原理图如图1所示。 印制板为PCB板1。
2.3.2可调直流电压源模块电原理图如图2所示。印制板为PCB板2。
3 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的应用及使用
3.1 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的应用
该设备可作为需要直流电压源套件的电源：收音机电源、门铃电源、报警器电源、功放电源、收音机电源、51单片机电源，另外晶振测试模块可用于51单片机晶振测试。
3.2 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的使用
输出端正极（红鳄鱼夹）接电路正极，输出端负极（黑鳄鱼夹）接电路负极。将220V的电源线插头插在市电插座上。打开开关1，直流电压源指示灯（红）亮，调节旋钮，输出电压变化，其值显示在电压表头上；另外，打开开关K2，测试晶振，晶振电源指示灯（红）亮，如果晶振是好的，晶振质量绿指示灯亮，否则绿指示灯不亮。
3.3 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的调试
调试过程：测试晶振的电源指示灯串联的限流电阻阻值1.8K，原先过于偏低，发光二极管发烫，经过多次试验最终选定合适值为5.1K；无级可调直流电压源原先设计的可调电位器（用于调节输出电压）为4.7K，电压输出偏低，经过调试，最终确定为6.8K，电压输出符合要求；LM317选用铁壳封装，否则温度过高容易高温损坏。
参考文献：
[1] 姜爱婷，杨毅，杨静. 高频开关直流屏的设计[J]. 山东工业技术，2013（12）：41-38.
稳压电源的设计与制作范文第2篇
关键词：单片机；稳压电源；设计
随着新型单片机的出现以及更稳定先进的的电路拓扑技术的普及，传统应用技术，由于功率器件性能的限制使电源性能的影响减至最小，新型的电源电路拓扑和新型的控制技术，可使电源工作在处在安全的稳压状态，不仅大大的提高开关电源工作效率，更可为工业、生活提供更好的服务和更安全的保障，稳压电源在实际应用中十分必要。
一、设计中应用的硬件描述
1.单片机
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。数控稳压电源的系统是以单片机为CPU，EEROM是用来保存最后一次从键盘输入的电压、电流数据以及温度、脉宽调整数据等，每次开机时单片机从EEROM中读出数据控制电源输出。
2.传感器
传感器则是将物理信号转换为电信号的器件，电流传感器是由一段康铜片串接在电源输出电路中制成，电压传感器使用电阻分压方式，单片机系统通过电流、电压传感器检测电流和电压，测得两路模拟信号，先通过各自放大器放大成与A/D转换器相匹配的信号，经多路选择开关CD4051送给A/D转换器。
3.控制开关
控制开关，经过光电耦合器的调控可以把单片机的高频脉冲信号分频后变成适宜的开关脉冲信号，作为计数脉冲和门控信号，单片机把给定值与传感器采集的信号进行比较，产生误差信号，根据电压控制算法设置8155产生不同占空比(0～90％)的方波信号。
4.键盘及显示电路
数控稳压电源的键盘与显示部分装在仪器操作面板上，由8位LED数码管，3个LED指示灯以及16只键构成，其中4位数码管显示电源电压，4位数码管显示电流，3个灯作为报警显示。键盘与显示电路通过8155接口电路与8031相接。
二、4种基本的设计方案
1. 采用模拟的分立元件，利用纯硬件来实现功能，通过电源变压器、整流滤波电路以及稳压电路，实现稳压电源稳定输出±5 V、 ±12 V、±15 V。但由于模拟分立元件的分散性较大，各电阻电容之间的影响较大，因此所设计的指标不高、不符合设计要求、且使用的器件较多、连接复杂、灵活性差、功耗也大，同时焊点和线路较多，使成品的稳定性和精度受到影响。
2.采用传统的调整管方案，主要特点在于使用一套双计数器完成系统的控制功能，其中二进制计数器的输出经过 D /A 变换后去控制误差放大的基准电压，以控制输出步进。十进制计数器通过译码后驱动数码管显示输出电压值，为了使系统工作正常，必须保证双计数器同步工作。
3. 使用十进制计数器，一方面完成电压的译码显示，另一方面其输出作为 EEPROM的地址输入，而由 EEPROM 的输出经 D /A变换后控制误差放大同步的问题，但由于控制数据烧录在 EEPROM中，使系统设计灵活性降低。
4.采用单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值，从而使开关控制电源输出电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，经过 ADC0809进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理。利用单片机程控输出数字信号，经过 D /A 转换器( DA0830)输出模拟量，再经开关电源控制电路，使得输出电压达到稳压的目的。
三、方案的比较与总结
1.采用线性调压电源，以改变其基准电压的方式使输出不仅增加 /减少，这样不能不考虑整流滤波后的纹波对输出地影响，还能是用万用表量出。使用运算放大器做前级的运算放大器，由于运算放大器具有很大的电源电压抑制比，可以减少输出端的纹波电压。为抑制纹波而在线性调压电源输出端并联的大电容降低了系统的响应速度，这样输出的电压难以跟踪快变的输入，输出电压波形与 D /A 变换输出波形相同，不仅可以输出直流电平，而且只要预先生成波形的量化数据，就可以产生多种波形输出，使系统有一定驱动能力的信号源。
2.利用纯硬件来控制电压的输出，其中最基本的电路原理分析，需要计算负载的大小，稳压管的选择有关，采用中、小规模器件实现系统的数控部分，使用的芯片很多，造成电路内部接口信号繁琐，中间相互关联多，抗干扰能力差，双计数器一旦出现计数不同步时，会导致显示电压与输出电压不一致。采用AT89C51单片机完成整个数控部分的功能，同时,AT89C51作为一个数控化的可编程器件，便于系统功能的扩展。
3.采用具有 D /A转换功能的 PWM 调节电路、斩波电路、阔流器和可调稳压管 ( LM317)去控制输出参考电压，在利用 A /D转换采样，使输出更准确，且纹波小，电流亦可扩展，容易保护电路。
4.由于 D /A变换与功率驱动电路引入的误差，显示值与电源实际输出值之间可能出现较大偏差。采用 A /D转换电路，通过对输出电压的采样，经过单片机的分析处理，通过数据的反馈环节，使电压更加稳定，这样使得显示值与实际输出之间的偏差减为最小。直接对输出电压采样并显示输出实际电压值，一旦系统工作异常，出现预制值与输出值偏差过大，用户可以根据该信息予以处理，还采用了键盘 /显示器的查询时间，提高了CPU的利用率。
四、稳压电源的功能特点
当电网电压出现瞬间波动时，稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿，使其稳定在±2%以内。稳压器除了最基本的稳定电压功能以外，还应具有过压保护（超过输出电压的+10%）、欠压保护（低于输出电压的-10%）、缺相保护、短路过载保护最基本的保护功能。电网有时会出现幅值很高，脉宽很窄的尖脉冲，它会击穿耐压较低的电子元件。稳压电源的抗浪涌组件能够对这样的尖脉冲起到很好的抑制作用。数控设备多采用AC/DC整流+PFC高频功率因数校正，自身有一定的干扰性同时对干扰源也有严格要求。稳压电源的滤波组件能够有效隔离电网对设备的干扰同时也能有效隔离设备对电网的干扰。
稳压电源的设计与制作范文第3篇
【关键词】multisim;稳压电源;仿真
Abstract：It is easy to change the parameter of the power circuit，it is intuitive to check waveform and numerical variation of the output voltage，which has high-accuracy simulation and without real hardware devices，improved efficiency of design，saving circuit cost，that is the series power supply circuit is simulated by multisim.
Keywords：Multisim;Power circuit;Simulate
1.引言
Multisim已经广泛应用于电子电路的分析和设计中，它不仅使得电路的设计和试验的周期缩短，还可以提高分析和设计能力，实现与实物试制和调试相互补充，最大限度地降低设计成本。使用Multisim软件来仿真电路，具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点1。如今要用multisim设计一个单相小功率（小于100W）的直流稳压电源，电源的指标参数如下：（1）输入电压220V，50Hz;（2）输出直流电压范围：8V～13V，连续可调，额定输出电压为9V;（3）最大输出电流0.1A;（4）纹波系数低于0.1%。
从给出的条件可知，输入与输出之间电压值相差很大，故需要一个降压环节;经过降压以后的交流电还需变成单方向的直流电，这就是整流环节;但是其幅值变化很大，若作为电源去供给电子电路时，电路的工作状态也会随之发生变化而影响性能;需要利用滤波电路将其中的交流成分滤掉，留下直流成分;此时电源还受电网电压波动和负载变化的影响，故要稳压。所以要经过降压、整流、滤波、稳压四个步骤2，如图1所示。
图1 稳压电源的框图
又依据第4）点知电源的纹波系数很低，输出的电源的稳定性的质量很高（很低的纹波），又有较强的带负载能力，见第3）点，所以选用串联稳压电源电路来实现电路的仿真。串联稳压电源电路的结构见图2所示。
图2 串联稳压电源的结构
2.主要仿真元件的选取
2.1 变压器的选择
对比Ui=220V，Uomax=13V的值， 故选择降压后的电压值略大于13V，选择变压器的变比N=14，降压后电压U2≈16V。由于Multisim 对变压器的仿真效果不理想。所以直接选用U2≈16V，f=50Hz的交流电源AC_POWER，见图3。
2.2 二极管的选择
流过整流二极管的正向电流ID>0.45U2/R，反向峰值电压URM>2U2
即：ID>=0.01A，URM>45V
选用multisim中的1N4003，见图3。
2.3 电容大小的选择
在负载变化时，相同电容的滤波效果不一样;在电容变化时，相同负载时其滤波效果也是不一样。总体的选取原则是RLC[3]，其中T=0.02S，即RLC，在表1至表2中仿真了不同的RL和C时输出电压中纹波的大小。图4是不同电容时滤波的输出电压的仿真波形。
2.4 稳压电路中调整管稳压管等选择
稳压管选用UZ =4.9V的稳压管作基准电压，因为输出电压为7V～14V，故在稳压环节中取样部分应该是可调的，应该满足
选用RW=R上=R下=1K，所以：
调整管的选择：因为输出最大电流0.1A，所以在稳压环节中由于调整管是和负载时串联的关系，负载流过的最大电流为0.1A，出于裕量选调整管的集电极的额定电流IC应该大于0.3A，选用调整管型号为ICZ655，它与BC548A构成达林顿管，提高带负载能力，满足最大电流为0.1A的要求。
3.仿真电路的绘制和仿真结果的对比
3.1 仿真电路的绘制
依据上面的分析，绘制电路如图3所示。
图3 串联稳压电源电路的仿真图
3.2 仿真数据对比
（1）开关J1、J3、J4闭合，观测整流、滤波后不同RL、C时输出电压的纹波值和输出电压的值。
当RL=1k和200欧时，改变电容的值，测出输出电压值及其纹波值见表1和表2。
表1 RL=1k不同电容值对应的值
C 纹波电压 Uo RLC
1000 uF 16.125 mV 15.31V 1s
470uF 16.831mV 15.219v 0.47s
220 uF 176 mV 15.197V 0.22s
20 uF 1.5V 13.425V 0.02
表2 RL=200欧不同电容值对应的值
C 纹波电压 Uo RLC
1000 uF 301.021mV 14.788V 0.2s
470uF 394.109mV 14.744V 0.094s
220 uF 769.382mV 14.221V 0.044s
20 uF 3.63V 10.566V 0.004
比较表1和表2可知负载改变时，特别是负载较重时，其纹波明显加大，输出电压UO的大小也与负载有关，负载越大，输出电压平均值越低。
增加C的容量，可以使得滤波的效果得到改善，但是在满足RLC后，输出电压UO的大小纹波的变化并不很明显，所以选用470uF的电容进行滤波。
（2）开关J1、J3、J5闭合，观测整流、滤波、稳压后输出电压的纹波值和输出电压的值。见表3所示。图4是电容为470uF时稳压前和稳压后输出电压Uo的波形对比，从仿真结果看，稳压后的波形更加平滑稳定。
表3 断开R7，连接R5稳压后的数值
负载RL 纹波电源压 Uo
R=空载 337.111u 9.088v
R=1K 656.375u 9.088v
R=500 656.375u 9.088v
R=200 656.375u 9.088v
R=100 656.375u 9.088v
对比表1～表3的数据可知，经稳压后，输出电压Uo的较稳定，其中的纹波值明显减小，基本为一定值，即约为0.6mV 。
纹波系数=纹波电压/输出电压
=0.6m/9*100%
=0.006%<0.1%
图4 稳压前后波形对比
输出电压UO的仿真测试值的范围为：
UOMAX=13.082V≈13V，UOMIN=6.957V≈7V
4.结束语
利用multisim仿真电源电路，可以直观的观测电路中的电压参数值，方便的查看关键点的波形，能提高电路的设计效率，节省实物电路的制作时间和成本，故值得大力推广应用[4]。
参考文献
[1]力.基于multisim8的电压串联负反馈放大器仿真[J].电子科技，2013，26：140-142.
[2]陈梓城.模拟电子技术应用[M].北京：高等教育出版社，2003.
[3]任俊园，李春然.电容滤波电路工作波形的multisim仿真分析[J].电子设计工程，2012，11：10-11.
稳压电源的设计与制作范文第4篇
[关键词]稳压 连续可调 电源设计
一、几种设计方案及分析
(1)晶体管串联式直流稳压电路。该类电路中,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出电压能够从0 V开始调节。
分析:单纯的串联式直流稳压电源电路很简单,但增加辅助电源后,电路比较复杂,由于都采用分立元件,电路的可靠性难以保证。
(2)采用三端集成稳压器电路。一般采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,可用软启动电路以适应所带负载的启动性能。
分析:该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。在实际中,如果对电路的要求不太高,多采用此设计方案。
(3)用单片机制作的可调直流稳压电源。电路可通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的参数,使用软启动电路,获得3～26V,驱动能力可达1.5A,同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。
分析:该电源稳定性好、精度高,并且能够输出±26V范围内的可调直流电压,且其性能优于传统的可调直流稳压电源,但是电路比较复杂,成本较高,使用于要求较高的场合。
二、实现方案
1.原理分析
①采样电路:分别由滑动变阻器R5与电阻R4组成电阻分压器,将输出的直流电压的V0一部分取出送到比较放大器,放大后控制调整环节,取样电压VE为:
在正常情况下,取样电压可近似等于基准电压则有:
改变取样电路的分压比,就可以调节V0的大小。即调节滑动变阻器R5的大小,改变输出。
②基准电压:基准电压是一个稳定度较高的直流电压,利用发光二极管(绿色)的正向电压特性,起“稳压”作用。当二极管的正向电流ILED2变化不大时,其正向压降VLED2≈1.9V比较稳定。用以作为调整比较的标准,R3是稳压管的限流电阻。LED2兼做电源指示。
③比较放大电路:比较放大器是一个直流放大器,由VT3构成。将取样电压VE与其准电压VLED2进行比较,二者的差值经T3放大后,控制(VT1、VT2)的调整管,用以稳压输出。
④调整电路:调整电路是稳压电源的核心环节,输出电压的稳定是通过调整管的调节作用来实现的。稳定电路输出的最大电流也主要取决于调整电路。所以调整管使用的参数不应超过器件的极限数据。
由电网电压的波动或负载电流发生变化而使输出电压V0发生变化时,则有T1的自动调节,其稳压过程:
当V0VEVB3IB3IC3VCE3(VBE2)IB1IC1VCE1V0
从而使V0基本不变。
⑤过载保护电路:串联调整型的稳压电源和负载是串联的,当负载电源过大或短路时,大的负载电流和短路电流全部流过调整管,此时负载端的压降小,几乎全部的整流电压Vc加在调整管的c和e的极之间。使调整管的βVce0、ICM、PCM超过正常值。调整管会很快烧坏。R2和LED1组成的过载及短路保护电路,因串联调整型的稳压电源调整管和负载是串联的,当输出过载(输出电流过大),电阻R2上的压降VR2增加到一定值后LED1导通,使调整管VT1、VT2的基极电流不再增大,限制了输出电流的增加,起到限流保护作用。
附加功能:
(1)充电功能
本基础电路的输出端(可看作C3两端)即可实现对电池等的充电功能。通过调节滑动变阻器R5的阻值,可实现对不同型号电池的充电功能。
(2)放大部分
将电压放大,由于放大器最大输出电压的限制,故采用两个放大器,两放大器输出电压大小相等、符号相反。
(3)D/A转换电路(数模转换器)
D/A数模转换电路一般采用DAC0832集成芯片
输入用脉冲触发。具体在本文后面有介绍。
2.电路图(略)
三、电路参数设计
1.主要技术指标。(1)输入电压:AC: 0～220V。(2)输出直流稳压(Io=1.5A):Uo=26V。(3)输出直流电流:额定值150mA,最大值300mA。(4)具有过载,短路保护,故障消除后自动恢复。(5)充电稳定电流:60mA(±10%),充电时间10-12小时。(6)工作温度范围:TA=0～50℃。
2.极限参数。可视具体情况而定。
3.电路参数(略)
四、问题及展望
1.输出电压Vo达不到要求的26V。在电路后增加两个运放组成放大装置来解决问题。同时增加电阻,这样输出电压和输出电流就都达到了实验要求。
2.为使设计更加实用,要使得输出的电压更方便于他人,欲加装DAC芯片使模拟信号转变为数字信号,设计中也有涉及。
3.数码管显示数值停留在0不发生变化,这是因为放大电路中运放等的延迟作用!在延迟作用下,输出电压要经过一定时间的缓慢增加,然而DAC芯片却在刚有电压时触发灯就亮了,即数码显示管数值定在00不再发生变化。将DAC的触发电平换成脉冲触发,就能使数码管“动”起来。
4.但是DAC电路中仍有不足,是显示数码管显示的是十六位进制的数转化为二进制的数,有待进一步的研究和设计。
参考文献:
稳压电源的设计与制作范文第5篇
【关键词】数控电源;D/A转换;便捷
引言
从日常生活到最尖端的科学都离不开电源技术的参与和支持，而电源技术的发展对提高一个国家劳动生产率的水平，具有举足轻重的作用。在电源种类繁多和技术的多样化中，不断地提出了更多、更高、更先进的要求来迎合当今时代的步伐。电源设备是电子仪器的一个重要组成部分，通常有直流电压源、直流电流源、交流电压源和交流电压源等。随着信息时代的飞速发展，电源设备也逐渐向数字化方向发展，数控电源的已是当今研究的主流[1-3]。
所谓数控电源，就是电源的输出电压受输入数字量的控制。如8位的数字量，当全零时输出为0V，当全1时输出为25.5V，数字量每增加1，输出增加0.1V，只要输入的数字量改变了，就可以得到对应的稳定的输出电压。三位同学在老师的指导的下，学习了模拟电路和数字电路，设计出了简易的纯数字电路控制的数控直流稳压电源，通过仿真和电路制作并调试，实现了功能。具有电路简单，控制灵活，误差小等特点。
1.系统总体设计
数控稳压电源要求输出电压值的设置，一般通过设置按键与输出电压显示结合进行设置。设置电路由按键、脉冲产生电路和计数电路组成。输出电路由D/A转换电路、稳压电路和显示组成，具体框图如图1所示：
图1 总系统硬件框图
2.各部分模块电路设计
2.1 设置电路
设置电路有四个按键，分别是步进、步退、快进和快退，如图2所示。步进按键后连两个施密特反向器和555单稳态消抖电路，既可消抖又可波形整形的作用，如图3所示。
连续脉冲由555多谐振荡电路产生，其振荡频率由总步长与在总步长内预定完成时间决定。
用或门实现快进和步进的的切换。
当按下并释放单脉冲按钮一次时产生一个单脉冲。
当不按多谐振荡按钮时，无振荡脉冲，按下时产生连续的多谐振荡脉冲。
图2 按键设置电路
图3 单稳态消抖电路和555连续脉冲产生电路
2.2 计数电路
脉冲产生电路主要提供单脉冲或连续脉冲作为计数电路的输入计数脉冲。计数电路一般由8位二进制计数器组成。常用的4位二进制计数芯片有74LS161、74LS191、74LS193、40193 等。这里选用2片74LS193组成异步加法计数器，如图4所示。本电路计数从00到FF计数，即256进制。
图4 计数电路
图5 D/A转换电路
2.3 D/A转换电路
D/A转换的基本思想：数字量是用代码按数位组合而成的，对于有权码，每位代码都有一定的权值，将每一位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的模拟量，从而实现数字量模拟量的转换。D/A转换采用DAC0832转换芯片，不需两级缓冲，采用两级直通的控制模式，如图5所示。其电压与输入二进制的转换关系公式为：
2.4 参考电压的设置电路
参考电压的准确程度直接影响着D/A转换的精度，所以一般要求参考电压用专用的基准电源芯片供给。这里采用LM317提供基准电压，此基准电压给D/A转换电路提供基准电压用。如图6所示。
图6 LM317电源电路
3.设计流程
如图7所示，为数控电源的设计流程。
图7 数控电源设计流程
D/A芯片参考电压值的确定：
根据输出电压的计算公式可以知道，参考电压的值由数控稳压电源设计的最大输出电压、最大的数字值，以及步进电压值，RF 、R1的值共同决定。
如本电路设计的最大输出电压为12.7V，步进为0.05V， RF=R1，则：
如果VREF太大，可外接RF，若要求参考电压为正，则输出再接一级方向器。
4.电路设计与制作
图8为数控电源仿真总图，图9为简易数控电源的实物制作图。
图8 数控电源仿真总图
图9 数控电源实物图
5.检测和调试
5.1 通电前检测
（1）先用万用表电阻挡，检测各组电源输入端分别是否短路。
（2）按照各集成块的引脚排列图，先用万用表蜂鸣器挡检查各集成块的电源VCC端及接高电平的引脚与电源+5V端或者+15V端（U6，U7）是否通，接地端与电源GND端是否通，U7的VSS端与-15V是否通。
5.2 通电后的检测
5.2.1 脉冲产生电路的检测和调试
先将J5加+5V，J2与J5的GND相连。
（1）将两个555插到U2E、U6E上，检测多谐振荡器的工作情况。用万用表直流电压20V档，测量输出U2E、U6E的3脚的直流电压，测得此处电压在3.5V，故此电路为多谐振荡，工作正常。再插上U2（40106），当对应的按键B3、B1按下时，用万用表直流电压20V档，测量输出U2E、U6E的3脚的直流电压，电压在3-3.5V左右，不按时电压为0V，说明电路在振荡。
（2）再分别检测单步脉冲发生器电路工作情况。
插上CD4016按单步增（B4）或单步减（B2）按键，检测4016的6或10脚，快速按下并释放后电压是否有所增加，有变化说明有单步脉冲产生。
（3）再插上74LS02到U4，在1和4脚重新观测4个按键的单脉冲和连续脉冲是否正确。
参考数值：
测1脚（进）：
按键B3 连续脉冲，电压输出值1.1～1.3V
按键B4 单脉冲，电压5V，0V切换
测4脚（退）：按键B1 连续脉冲，电压输出值1.1～1.3V
按键B2 单脉冲，电压0V，5V切换
5.2.2 计数电路的检测和调试
插上两块74LS193（U5B、U4B），测两块的输出Q3～Q0，组成的8位二进制数（U4B为高4位，U5B为低4位），按单步进按键，记录8位二进制数，看是否加1变化。或按单步减按键看8位二进制数是否减1变化。
5.2.3 D/A转换电路的检测和调试
插上DAC0832。J4接入+15V和-15V。
（1）调整DAC0832的参考电压VREF（U6的8#）。调整多圈精密电位器RV1使VREF=12.8V。
（2）调整多圈精密电位器RV2，使S1左端为-0.625V，VREF=12.8V， 再将S1的中间和左边用短路帽短接， S2也盖上短路帽 。
（3）插上LM358（U7）。记录74LS193组成的的8位二进制计数的值，测试转换电压（U7的7#），用公式验证：
5.2.4 稳压电路的检测和调试
将S2、S3短路帽插上，在J1端接入交流12V，用变压器220/12V实现，实际输出13.2V左右，DC POWER SUPPLY也打开，发光二极管亮。
（1）按单步进B4、快进B3（或单步退B2、快退B1），用万用表直流电压20V档，观测输出端J6的电压的变化情况。是否实现数控功能。
（2）用万用表直流电压20V档，测量记录单步进的两次输出电压差，与0.05V的误差。
6.结论
本电路设计的简易数控电源，包括电压设置按键、计数脉冲产生电路、计数电路、D/A转换电路和稳压电路五部分电路组成，本电路电压输出稳定，电压变化范围在0～12.7V，步进为0.05V，输出电压不随负载和环境温度变化。电路实际输出测试结果表明，本系统稳定性好、精度较高、操作简单、人机界面友好。在实验操作和设备生产中，能够广泛应用到这种可靠性高、操作简单的数控电源，不仅能够提高设备的性能，同时能够缩短研发周期，本系统具有较高的实用性。
参考文献
[1]乔国良.数控式直流稳压电源[J].计算机工程与科学， 1980（4）：59-63.
[2]陈岩.简述直流稳压电源的设计与研究[J].门窗，2012 （6）：140.
[3]李小琴.数控稳压电源的设计[J].电子世界，2014（2）：156.
[4]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2003.
[5]詹新生，张江伟.基于AT89C51的数控直流电压源的设计[J].现代电子技术，2008（19）：107-109.
作者简介：
朱佳奇，现就读于宁波职业技术学院电子信息工程系应用电子技术专业。
王佳晨，现就读于宁波职业技术学院电子信息工程系应用电子技术专业。
稳压电源的设计与制作范文第6篇
电工学是一门非电专业的技术基础课，它的主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好理论基础，并使他们受到必要的基本技能的训练。因此，学好电工电子技术这门课至关重要。为配合电工教学，我校已经购置了杭州天煌电器设备厂生产的电工电子技术实验装置，学生通过实验验证和巩固所学理论，训练了实验技能，对教师实施教学与学生学习都有很大帮助。但是由于这门课程涉及面广泛，有些概念又比较抽象，令学生难以理解，教与学都有很大难度。例如对于电动机工作原理及其控制系统等难点部分学生就很难理解，而这些部分又无法通过相关实验来帮助学生更好地加以理解。所以我校独具特色地开办了电工电子技术实习，使学生理论联系实际，在实习中学习掌握电工知识。经过为时两周的实习，教师和学生都受益匪浅，教学质量大幅度提高。以下是笔者在此教学过程中的几点体会：
一、实习是课堂教学的有力补充，可以帮助学生加深对理论知识的理解，巩固所学知识
电工电子实习由强电实习和弱电实习两大部分组成。强电实习主要包括电机的正反转控制、电机的星三角降压起动、电机的反接制动等等。实习时学生从逐个感知各个电器元件、弄清元件结构开始到了解其工作原理，然后逐步绘出电机控制线路原理图。在明确原理图正确的前提下，自己动手连接线路，最后在教师指导下通电运行。在出现各种连线错误的情况下，电机运转不正常。这时候教师并不急于指出其错误之处，而是启发学生根据故障现象找出故障原因，进行排故训练。经过反复连线和多次排故，使大家逐步加深理解了电机的工作原理，并彻底清楚了各控制元件的作用。在这个过程中，电工学中的三相电路、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、继电接触器控制系统这几章内容都得到了很好的复习回顾。学生看到经自己亲手连线而正常运转的电机颇有成就感，大大提高了学习电工学这门课程的热情。
二、电子实习是巩固扩展电子技术知识，实现知识向能力转化的重要途径
弱电实习是实习环节的第二大部分，它主要是帮助学生系统理解电子技术的内容。我们让学生设计制作几个直流稳压电源。直流稳压电源是日常生活中经常用到的仪器，但大多数同学并不很了解其工作原理。从理解交流电如何转换为直流电到各环节元器件的选取、测量、焊接，最后对整个电路进行调试，测试电源的性能，这其间使学生对课堂教学中学到的的概念具体化，减少了对电子技术的神秘感。半导体二极管、三极管、基本放大电路、直流稳压电源这几部分内容都在此过程中有所体现。从简单的直流稳压电源制作到复杂的可调节的直流稳压电源制作，使大家对电子技术的认识有了突破性进展。经过查阅资料、选择方案、设计电路、安装调试、撰写报告等环节，系统地进行电子电路工程实践训练，为学生今后有效应用电子技术打下良好基础。
三、实习环节可以使学生更好地熟练掌握使用电工电子仪器仪表
强电实习环节中要对三相异步电动机的绝缘性能、电压、电流、功率、转速等参数进行测量，弱电实习中则要测量二极管、三极管、稳压管及整个直流稳压电源的性能，这样学生通过使用兆欧表、万用表、功率表、钳形电流表、转速计、晶体管测试仪、示波器等仪表，对电工测量有了整体认识，弥补了实验课程的不足。
四、理论课教师亲自指导学生实习加强了实习效果
我们学校把电工实习列人教学计划中并作为考查课来考核学生，并规定由任课教师指导学生实验和实习。这样一来，教师可以结合理论教学指导学生，对学生课堂中不易理解的难点配合实习重点指导，从而使课堂教学得到很好的补充。甚至可以把课堂教学搬到实习现场来，在现场教学，各电工设备、元器件一目了然，而不象以往一样总是纸上谈兵，教师讲课吃力，学生如坠雾里。实习现场就像是一个舞台，在教师的指导下，学生施展才华，教学效果非常好。
稳压电源的设计与制作范文第7篇
教学做合一教学模式，是陶行知先生所创建的“生活教育”理论体系中最富有建设性、最具有可操作性的分支理论。教学做一体化教学模式，是通过设计和组织，将理论教学与实践教学有机融合于一体的一种教学模式。一体化教学模式应该充分体现“以学生为中心，以教师为主导，以培养学生的技能为目标”的教学理念，师生双方共同参入教学的全过程，在教中学、学中做，做中学，融教、学、做于一体。笔者通过在教学一线的实践探索经历，来介绍航空电子技术与应用课程在教学做合一教学模式下项目———串联稳压电源的制作的具体实施过程。
二、串联稳压电源项目的教学过程及内容
通常对于原理图的学习对高职院校的学生是一个难点，传统教学按照半导体二极管、三极管等等的介绍完了之后，学生仍然不能识读原理图。教学做合一的方法运用到原理图的识别这个知识点时，笔者采用倒推法教学，先给出原理图，让学生先查找、归纳元器件，进而带着问题学习图中元器件性能，识读单元电路，最终完成原理图的学习任务。下面介绍项目具体如何通过5个任务模块进行实施。
1、任务一元器件符号的认知
学生先查找元器件符号、归纳元器件的种类，并且列表，教师分类讲解这些元器件，使学生带着问题学习元器件性能及作用。比较传统教学，学生学习兴趣大大增强了。
2、任务二单元电路的认知
学生学习完元器件的认知后，老师把图一勾出原理图中的单元电路:桥式全波整流电路、电容滤波电路、调整电路、基准电路、取样电路。让后引导学生逐一学习，画出每部分单元电路处理后的信号波形，讲解清楚电路的原理图结构。
3、任务三元器件的识别与检测
参照原理图一，以小组为单位发放电路板中所需要的元器件，进行元器件的识别与清点学习任务。通过元器件的识别完成元器件符号与实际元器件的对照，然后结合元器件的性能与作用，进行元器件检测的教学任务。
4、任务四电路板的安装与焊接
指导学生按照工艺要求进行电路板的安装:小功率元件贴底板安装，色环电阻顺序一致，先装配矮的元件再装配高的元件，元件安装前必须先矫形，有极性的元器件安装前必须要注意正负极等等。这些工艺要求在任务实施的过程中以投影的方式打出来，提醒学生边做边学。电路板的焊接需要学生由老师指导焊接要领练习4学时再进行项目电路板的焊接。
5、任务五电路板的调试与参数测试
电路板安装完成之后，引导学生对电路板的好坏进行调试，并对电路中关键参数进行测量。直流稳压电源的调试需要外接变压器输出12伏交流电对电路进行供电，整流滤波后输出15伏的直流电，经过取样电路中RP1中心抽头的调节可以实现输出8－14伏可调的直流电压。根据这些基本参数，引导学生找到电路板上对应点进行测试。
三、串联稳压电源项目的实施结果及评价
稳压电源的设计与制作范文第8篇
一、精―─精选教学内容，精设实训项目
1.精选教学内容
即指从学生的需求、够用角度出发，对教材进行处理，精选理论知识，降低理论难度，在讲清概念的基础上，尽量删除繁琐的理论推导及部分过时及用处不大的理论知识，辅以必要的定量计算。例如：数字电路中各种触发器电路的内部结构及原理，也可考虑删除。因为在生产实践中，各类触发器已有相应的集成电路，我们只需熟悉各类触发器的逻辑功能触发条件及集成电路外引脚的使用即可应用。因此，教学内容的选择应以必需、够用为尺度。
2.精设实训项目
教学内容确定后，如何有效地将这些内容让学生易理解、爱学，做与教学内容对应的实操项目是一条不可缺少的途径。实训项目要具有代表性和典型性，必须根据教学内容，结合学生的爱好、兴趣、能力等情况，有目的性地设置或选择要实训的项目，充分考虑实训项目的趣味性和实用性，如带闪光的、有声响的、有动作的等等。如第一章二极管部分：针对“晶体二极管的基础知识”这个知识点，我设置了《发光二极管指示灯电路》实训项目，如图1所示，（a）图设计的意图是通过制作调试突出发光二极管的特性。这不仅有视觉刺激，而且制作简单易调试，并且可在该制作的基础上改装成图1（b），从而进一步学习普通二极管的特性、正向压降等；针对整流、滤波和稳压电路知识点，通过选做《稳压二极管并联型直流稳压电源》和《三端集成直流稳压电源》实训项目来突出重点，化解难点。
二、活―─教学策略灵活，事例贴近生活，教学手段灵活
1.教学策略灵活
在教学模式上采用“教、学、做”的一体化教学，通过做实训项目来促进师生的教和学，更是有机地将理论融合进实操，教师在实训时应灵活地运用教学策略，哪样更易于学生学习、掌握，就是最好的方法。如：在制作《稳压二极管并联型直流稳压电源》和《三端集成直流稳压电源》来学习整流、滤波和稳压知识时，我有计划性地让学生按先后顺序安装整流电路滤波电路稳压电路，并依次进行调试和测量，这样虽然违背了电子设备整机装配的顺序，并且有时还得在前一个电路的基础上改装成下一个电路，但是通过这样的分解制作和调试，学生对电路的结构、所测信号的数据变化更清晰，在这基础上更能理解整个电路的工作原理。再如，在做三极管《两级助听器》实训项目时，我把项目先后分解为：先制作第一级直流通路并调试、测量，判别其中的三极管的状态制作第一级的交流通路部分，并加信号调试、测量制作第二级直流通路并调试、测量，判别该三极管的状态补齐第二级的交流通路部分，再调试、测量。学生通过这样的训练后，对三极管放大电路的结构及三极管的工作状态判别理解得更加深刻。
2.事例贴近生活
多列举贴近生活的例子，学生看得见，摸得着，易于接受，会对讲解的现象及需解决的问题产生浓厚的兴趣，从而同时培养学生的思维能力，活跃课堂气氛。如在讲解振荡电路时，以现象及问题引入，笔者现场将话筒接近扬声器发出啸叫声，并发问“为什么这样我们会听到很大的啸叫声？怎么解决？”然后再以实物图的形式讲解电路结构和原理；在讲解组合电路时，可以讲解与生活相关的电路，譬如“少数服从多数的投票表决器”、“一致判别器”等，并现场进行相关作品的展示。把生活中的现象例子带进课堂，提高了学生的学习兴趣，同时使学生看到问题的不同侧面，看到知识的丰富联系，在各种变化的情景中应用知识，解决问题，这样才能使学生形成丰富的、真正的、灵活的知识。
3.教学手段灵活
灵活的教学手段，能让枯燥死板的理论“活”起来，“动”起来，化解难点，突出重点，激发学生的学习兴趣。在教学过程中，针对不同章节的特点，应灵活采取相应形式的教学手段，对于重要图表特别多的章节，如编码器、译码器等章节，以多媒体课件为主；对于实训中的重点或难点操作，可课拍成“微课”教学；对难演示的实验过程，尽量使用电子电路的仿真软件M?u?l?t?i?s?i?m、proteus进行模拟仿真实验，使学生在课堂中全面而系统地了解实验过程，弥补实验与理论分隔的不足，在耳濡目染中增强专业理论与工程实践相结合的意识。
三、简―─教师表达简明
教师在上课时简明扼要地表达，不仅可以提高工作效率，还能使教学内容清楚明白，更容易让学生理解、记忆。语言大师莎士比亚“简洁是智慧的灵魂，冗长是肤浅的藻饰”。这句话告诉我们，简洁具有举足轻重的作用。我们常见这样的教师：他们的专业知识造诣很深，但因不善于口头表达，或废话过多，常常使听者大失所望。那么，怎样才能使教师表达简要明白呢？教师则应做到：
其一，表达思路要清晰，讲述内容有逻辑性。
其二，语言要简洁、明了，不拖泥带水，不含糊不清，不讲与中心无关的话，不随意重复已说过的话。