直流电源范文精选

摘要：该电源系统以STC89C52单片机为核心控制芯片，实现数控直流电源功能的方案。设计采用数模转换器TLC5615、模数转换器TLC549、大电流DC——DC采用GS3612和LM324M构成稳压电源，实现了输出电压范围为2～20V，电压步进0.2V，纹波电压不大于200mVp-p，输出电流200mA的数控直流电源，另外该方案只采用了3按键实现输出电压，由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减方便设定，输出电压大小由LCD显示，电源效率＞60%。简易数控直流电源与传统电源相比具有操作方便、显示稳定度高、使用广泛等特点。

关键词：数控直流电源；TLC5615；TLC549

引言

本设计的课题，不仅让我们系统全面的巩固了三年来所学的的理论知识，还使我们把所学的理论知识运用到实际操作中。理论结合实际从而达到对理论知识更加的巩固与理解，为我们走向社会打下坚实的基础。

二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是自动控制技术的竞争。

本次设计主要内容：数控直流电源；电源系统设计：编程软件，制作草图，确定需要设计的数控系统的规划，做出相应的系统结构图、流程图，确保所作图纸和规划无误；软件程序的编写：把编写好的程序导入89S52芯片中，调试程序是否正确，并做出修改。

具体内容：系统结构图一张、流程图一张、数据表一张、编写说明书一份、收集和研究原始资料，为数控直流电源的设计和调试做好初始准备，初步拟定设计方案，绘图和相应步骤，进行必要的理论设计和知识链接，选择最佳的方案进行调试，确定该方案的正确性，可行性和实用性，将该方案导入单片机调试箱调试程序是否可行，并做出相应的调整。学会并熟练掌握单片机技术的使用。

1单片机的基础知识

电力通信是电力企业生产和管理的基础手段，是电网安全运行的重要环节，而电力通信直流电源则是保证通信设备正常运行，通信畅通的基础，是电力通信的“心脏”，一旦通信直流电源发生故障，将造成通信设备供电中断，引起通信电路中断，造成重要信息无法正常传输。近年来，电网规模的不断扩大和现代通信技术的进步，极大地促进了电力通信事业的飞速发展，随着电力通信整体水平的不断提高、通信设备的不断更新，对电力通信直流电源也提出了更高的要求，因此做好对电力通信直流电源的维护具有重要意义，直接影响着电力通信网的安全平稳运行。

1电力通信直流电源的组成

通信直流电源是一个复杂的系统，目前电力通信直流电源均采用－48V的高频开关直流电源，电力系统中典型的电力通信直流电源结构组成如下图所示，从图中可知电力通信直流电源由交流部分、整流器、直流分配部分、蓄电池组和监控模块等按照要求组合而成。

①交流部分。交流部分的市电输入一般为2路380V三相四线交流输入，在电源容量较小时有时也使用2路220V单相交流输入，以保证电源可靠供电。为防止雷击和过电压破坏，在市电输入端应加装避雷器，常用的有普通氧化锌避雷器和OBO防雷模块等；由于此处的防雷主要是对非直击的感应雷击的浪涌电压的防护，因此避雷器的通流量一般选择在15－20KA，残压在1.5KV左右，就可有效的保护电源设备。为实现两路输入的交流电的通断互锁，自动切换，还需装设交流切换装置，采用机械互锁或电气互锁方式，但是应注意任何时候都不允许出现两路交流电源同时接通或者同时断开的现象。经过切换装置后，交流输入分为整流器模块输入和交流分路输出，交流分路输出为机房其他交流用电设备提供电源，如计算机、UPS等。

②整流器部分。整流器是通信直流电源的最重要的组成部分，通信直流电源的供电质量主要取决于整流器的电气指标，它完成AC-DC变换并以并联均流方式为通信设备供电，同时对蓄电池组进行恒流限压充电和监控模块的供电。现在所有的通信直流电源均采用模块化高频开关整流器，它具有其体积小、效率高、模块化、功率因素高、输入电压范围宽、噪声低、可靠性高以及可带电热插拔等优点；电力通信直流电源所使用的高频开关整流器模块一般为单相220V交流输入，功率因素可达0.99以上，模块容量一般为每块20A/－48V～50A/－48V；在实际使用中，如果输入的是380V三相四线交流电源，则应注意将所有整流模块平均分配到每一相；同时为了提高整流器工作的可靠性，在设计时应考虑多余备用容量，模块配置采用N+1冗余。高频开关整流器模块有内控式和外控式两种类型，内控式整流器内部设有独立的监控单元，可对整流器模块参数进行设置、检测和显示，与系统的监控模块采用RS-485总线相连；外控式整流器在内部不设独立的监控单元，完全由系统监控模块控制，若监控模块故障，整流器模块转为自主工作状态，其输出电压电流服从初始的设定值。

③直流分配部分。直流分配部分将整流器输出的直流电压进行分配，一路给蓄电池组充电，其它分配给通信设备和其它直流用户供电。直流分配部分决定了设备的最终分配容量，因此要求在设计时应充分考虑直流分路输出的用户数和容量，满足日后通信设备接入的需要。在给蓄电池组充电的分路开关之前应加装欠压保护继电器，当蓄电池组放电达到欠压告警值时发出告警，放电到欠压关断值时控制自动断开蓄电池组，保护蓄电池组不会因为过放电而导致损坏。现在直流分路输出开关多采用空气开关，应注意配置使用直流空气开关，因为直流空气开关的灭弧能力很强，而不应使用普通交流空气开关。

④蓄电池组。蓄电池组是通信直流电源的不可缺少的组成部分，蓄电池组一旦发生故障，在市电输入停电时，将造成所有使用该蓄电池组作后备电源的通信设备全部停止工作，造成通信中断。现在使用的蓄电池组都是阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA），它完全取代了过去使用的普通开口铅酸蓄电池，采用密封结构，基本无酸气泄漏，可与设备同室安装，无需加电解液维护；可采用立式、卧式、单层、多层等各种组合安装方式，安装灵活；适用浮充工作制，使得供电系统电压更稳定；寿命、容量等受温度影响较大。蓄电池组的容量决定了市电停电后通信设备的运行时间，一般可根据负载大小和放电时间来选择蓄电池组的容量，计算方法为：负载容量（A）×放电时间（h）÷放电时间小时率放电容量系数。

⑤监控模块。监控模块对于通信直流电源来说具有智能控制中心的作用，主要有监测功能，包括监测交流输入电压、电流，整流器模块并联输出电压值和每个整流器模块的输出电流，负载电流，蓄电池组充放电电流和电压等；控制功能，包括电源系统的开关机，各整流器模块的开关机，直流输出电压、输出电流极限值的设定，蓄电池组浮充、均衡充电电压和充电电流的极限值设定，电池温度系数的补偿和蓄电池组欠压保护设定等；告警功能，当电源运行过程中某些参数达到或者超过告警的设定值，监控模式将发出声光告警，并显示故障部位和原因。此外，监控模块还应可通过RS232/RS485接口与上级监控中心联系，以实现集中监控。

【摘要】

早期的恒流源多为线性电源，近几年随着开关技术的不断成熟，线性恒流源逐渐被开关式恒流源所替代。相比之下，开关电源具有体积小、重量轻、功率因数高、效率高等优点，开关电源的研究涉及到自动控制、电力电子等诸多技术领域，高效率、软开关是开关电源的研究和发展方向。因此，PFC技术、软开关PWM技术得到了空前的发展，并在开关电源中得到了广泛的应用。

【关键词】软开关；功率因数校正；移相全桥ZVS变换器

早期的恒流源多为线性电源，近几年随着开关技术的不断成熟，线性恒流源逐渐被开关式恒流源所替代。相比之下，开关电源具有体积小、重量轻、功率因数高、效率高等优点，开关电源的研究涉及到自动控制、电力电子等诸多技术领域，高效率、软开关是开关电源的研究和发展方向。因此，PFC技术、软开关PWM技术得到了空前的发展，并在开关电源中得到了广泛的应用。

1 开关电源发展现状

电源是人类目前生活和生产中最为重要的能源形式之一。在工农业领域，很多用电设备都无法直接使用供电电网提供的工频交流电作为供电电源，而是需要通过某种形式对电网提供的工频交流电进行变换，得到其所需要的电能形式，才可以使用电设备处于各自的最佳工作状况或者满足用户负载的特殊工作情况的要求。可调直流电源实质是输出电压（或电流）可调的稳压（或稳流）电源。可调直流电源的应用非常广泛，在工业领域主要用于大功率直流电动机的供电电源；蓄电池充电电源，PCB曝光灯电源；电阻器、继电器、电机等电子元件老练供电电源；电解电源、实验室、电子设备的供电电源等。同时许多用电设备，如信号源、自动控制系统、检测系统等，对其供电电源的电压稳定精度要求比较高。

就信号源而言，若其供电电压不稳定，就会造成信号源发出的信号不稳定或不能发出特定频率的信号。对一些精密的电子仪器而言，若其供电电压出现波动，将导致测量和计算结果出现误差。对一些控制系统而言，若其供电电压不稳定将引起自动控制系统工作不稳定，甚至不能工作。可调直流电源在农业领域也有应用，例如静电喷雾杀虫、环境静电除尘、静电杀菌、生物静电效应研究、种子静电处理等等。

2 可调直流电源的特点

【摘 要】近年来，变电所站内系统智能化的要求不断地得到重视，关于智能化的方案也不断地更新。本文针对传统站用电源分散设计存在的问题，阐述了站用交直流一体化电源系统的设计方案及其技术特点。

【关键词】交直流一体化；电源；系统智能化

1 传统变电所站用电源分散设计存在的问题

一直以来，变电站站用电源包括交流电源系统、直流电源系统、UPS不间断电源系统、通信电源系统等，每个系统采用分散设计，独立组屏，不同设备由不同的供应商生产、安装、调试，各个供电子系统也分配不同的专业人员管理。这种分散设计与管理，存在着诸多问题：

1）站用变电源难以实现网络化系统管理

由于交流系统、直流系统等设备由不同厂家提供，所以通信规约一般不兼容，很难实现网络化系统管理，自动化程度低。由于没有统一的监控设备对整个站用电源进行管理，不能实现系统数据共享，无法进行站用电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。

2）设备管理的可靠性降低

由于占用所有设备的信息不能网络共享，对于一些设备的故障和报警不能够综合分析和管理，不同专业的巡检人员分别管理各个电源子系统，缺乏对系统的综合分析判断，及时发现事故隐患。

摘 要 直流稳压电源是指电子设备用的直流稳压器一类。稳压的方式可归纳为三大类：线性电源、铁磁谐振电源、开关电源。而第一代线性电源和第三代新型开关电源使用的则最为广泛，尤其是新型开关电源是现代直流稳压电源的主流。

关键词 直流稳压电源；线性电源；开关电源

中图分类号：TM44 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）031-134-01

1 线性直流稳压电源

1）晶体管串联式直流稳压电源：晶体管串联式直流稳压电源工作在线性放大状态，因而具有反应迅速，电压稳定度和负载稳定度高，输出纹波电压小，噪声小。在电路技术方面，其控制电路所用的元件少。对调整管的开关特性，滤波器的高频性能等无特别要求，所以可靠性高。

串联式稳压电源的严重缺点是效率低。要提高效率就必须降低调整管上的压降，减少在调整管上的损耗。解决的办法：①PNP和NPN晶体管互补：串联式稳压电源输出电源电流较大时，通常调整管都要接成共集电极的达林顿组合管。因为在晶体管电参数相同情况下在保持电流放大倍数相等的情况下，互补连接的组合调整管的集射极压降减少了，因而电源的效率得到提高；②偏置法：一般共集电极组合管集射间的压降一定程度上取决偏置电流。采用偏置连接法当输出电流一定时可以有效的提高电源效率；③开关稳压器作前置予调节：在输入-输出电压差比较大，输出电流也比较大的场合，采用开关稳压器作串联式稳压器的前置予调节也是提高电源效率的有效办法。开关予调节还可以设置在电源变压器的原边。

2）集成线性稳压器发展：早期市场集成稳压器的厂家很多，产量大、应用广泛。主要有半导体单片式集成稳压器和混合式集成稳压器两大类。它们的电路形式、封装、电压及电流的规格都是多种多样的。集成稳压器可分为定电压的，可调的，跟踪的和浮动的。但是不管哪一种形式，它们通常由基准电压源，比较放大器，调整元件即功率晶体三极管和某种形式的限流电路组成。有些集成稳压器内部还有逻辑关闭电路和热截止电路。集成稳压器与由分立元件组成的稳压器比较，集成稳压器的优点非常明显，成本低，体积小，使用方便，性能好，可靠性高。

3）恒流源网络稳压电源技术：采用恒流网络稳压是目前串联稳压电源的有一特点。采用恒流网络可以有效地提高电源的稳定性。集成稳压器中普遍采用了恒流网络。分立元件组成的串联稳压器也愈来愈多地运用恒流技术。使用晶体管场效应管和恒流二极管等元件可以实现恒流。恒流二极管在分立元件的串联稳压器中使用更为方便。

摘要 随着时代的发展,数字电子技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,本文将介绍一种可调数显直流稳压电源,本电源由模拟电源电路(降压、整流、滤波、稳压电路)、数模转换电路、控制电路、数显电路4部分组成。准确地说,就是模拟电源提供各个芯片电源、数码管、放大器所需电压;显示电路用于显示电源输出电压的大小。同时分析了数字技术和模拟技术相互转换的概念。与传统的稳压电源相比具有操作方便,电源稳定性高以及其输出电压大小采用数码显示的特点。

关键词 三端可调正稳压器LM317;单片机AT89S51;模数转换芯片

中图分类号TM91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)20-0060-02

0 引言

随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,小至家用电器的供电电源,大至大型发电厂、水电厂、超高压变电站、无人值守变电站作为控制、信号、保护、自动重合闸操作、事故照明、直流油泵、,各种直流操作机构的分合闸,二次回路的仪表,自动化装置的控制交流不停电电源等用电装置的直流供电电源。与此同时直流电源的好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能,目前,市场上各种直流电源的基本环节大致相同,都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。针对以上概述,我们设计了一套足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路,要求是输出电压连续可调;所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;输出电压应通过AD转换电路以及单片机自动控制电路实现了输出电压动态实时显示能够适应所带负载的启动性能。

1 系统方案

1.1 设计方案

1)晶体管串联式直流稳压电路

摘 要：在进行直流稳压电路设计时，常常要考虑电源的各个环节。选择合适的电路和元器件才能使设计的电路符合要求，本文将从直流稳压电源设计的各环节展开分析和研究，提出设计电源的方法和步骤。

关键字：直流稳压 整流 滤波 变压器

市电220V AC经过变压、整流、滤波、稳压四个过程后形成了所需要的直流稳压电源，实现了市电220V向直流电压的转换如图1所示。设计直流稳压电源的过程恰好和上述过程相反，应先从最右边的直流电压稳压输出部分开始，向左边推导、设计电路。

现直流稳压电源设计步骤归纳如下：

1、确定电源的输出电压UOUT、最大电流IOUT

首先应先确定电源的电压和电流，同时能够确定负载电路的功率。设计直流稳压电源最终是为了给负载供电，所以在设计之前就要搞清楚负载到底需要多大的电压和电流。负载的工作电压一般都可以通过分析电路获得。例如负载可能是一只灯，也可能是一台收音机或者电视机等电子设备。作为负载一般都有额定工作电压，即电压是一个某一固定值或一定范围的值，为分析问题方便我们一般选择电压固定输出，即UOUT确定。负载的电流往往不是一个恒定值，大部分负载所需电流会随着状态的改变而变化，如负载电流会随着音量的升高、显示器画面亮度的增加而增加。在电源设计时我们要计算出电流可能出现的最大值，这个值我们记为IOUT。

2、稳压电路设计

假设负载工作电压为UOUT = 5V DC，最大电流为IOUT = 500mA。电流和电压78系列三端稳压器所能承受的最大电流，故考虑使用78系列三端稳压器进行稳压。7805三端稳压器能够提供5V稳定电压和最大1.5A的输出电流，故选之。

[摘要]在很多场合,都需要具有足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路,要求输出电压连续可调;所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;输出电压应能够适应所带负载的启动性能;此外,电路还必须简单可靠,能够输出较大电流。

[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。

论文关键词:UPS;直流电源;在线;维护;管理

论文摘要:论UPS、直流电源在线维护管理系统的组成及其功能，并提出建议。

UPS和直流电源是企业重要的供电保障设备，传统的维护管理包括：①日常巡检外观，定期更换电池、滤波电容、风机等易损件，大修时做电池活化等；②改造或采用换代设备，使用高级工具测试电池性能。这种管理方式企业投入成本高，维护人员工作量大，不易实时掌握设备运行状态和关键数据，设备事故预防能力低。实施在线维护管理可避免传统方式的不足之处，获得良好效益。下面介绍某企业实施实例及注意事项。

一、计算机在线维护管理系统

（一）系统组成

1、总控站（后台）。由监控站、工程维护站、系统接口等构成，运用管理分析软件处理接收的数据并通过Web。工程维护人员登录服务器可查看全厂所有在线设备的运行状态以及完善的历史、实时数据分析统计。

2、现场设备控制站（ES）。根据现场设备需要，可选择监控功能仪或设备运行状态信息彩集仪（EII）。EII通过RS-232/485端口与电能表、电池采集模块、直流屏、UPS等智能设备通信，将监测数据转换为符合通信协议的数据包，接入局域网，传送至主控室服务器。独立完整的ES包括以下部分。

（1）系统主机。由下行串口通道、数据处理器、显示器、上行串口通道组成。下行串口通道通过RS-485总线访问电池电压采集模块，采集数据，管理电压采集模块，数据处理器完成数据解压、数据计算、存储管理，将处理后的数据一部分送往显示器，另一部分由上行串口通道发送至协议处理器，或传给上一层管理系统。

《仪器仪表标准化与计量杂志》2014年第六期

1电源串联工作

1.1串联本机电压取样连接图5是两台电源串联本机电压取样连接图，在此模式下的电源可以进行串联以增大输出电压。该模式下将每台电源的电流限制设定为最大，使其能承受最大负载而不被损坏。图5中的二极管与每台电源的输出进行并联，防止在启动阶段或某台电源停机时出现反向电压，同时要求每个二极管的额定电压和电流值至少应等于电源的额定输出电压和输出电流。图6是两台电源串联遥测连接图。

1.2正/负输出电压的串联连接正/负输出电压的串联运行模式连接如图7所示，在此模式下一台电源配置为正输出，另一台电源配置为负输出，同时要求将每台电源的最大电流限值设置为在不损坏设备的情况下能承受的最大负载，图7中二极管的作用和要求与图5中的二极管相同。

2电源并联工作

具备相同额定电压和电流的最多6台电源可以并联连接在一起，其输出电流是单台电源的6倍。6台电源中仅有一台作为主电源，其它的均作为从电源。在该工作模式下，通过电源后面板J1接口和J2-S接口按图8和图9连接主电源和从电源。图8是多台电源并联电压取样连接图，图9是多台电源并联遥测连接图。

2.1设置主电源将主电源的输出电压设置为要求的电压值。在进行负载电流设置时，主电源应按总负载电流设置，并按系统中的电源数量分至各台电源。在运行时，主电源为恒压（CV）模式，可以按编程后的输出电压调节负载电压。主电源的具体设置过程是：按电源前面板“MENU”按钮，旋转Voltage编码器调至Voltage显示”PrLL”后，按Voltage编码器，旋转CURRENT编码器调至显示“HI”，直到闪动一次或返回到上一级止。

2.2设置从电源每台电源的电流限值都应设定为负载电流限值（按并联连接的电源台数均分）；运行时，从电源作为受控的电流源，以主电源的输出电流为主。从电源的具体设置过程是：按电源前面板“MENU”按钮，旋转Voltage编码器调至Voltage显示”PrLL”后，按Voltage编码器，旋转CURRENT编码器调至显示“SL”，直到闪动一次或返回到上一级止。