一種新型的數字式可調穩壓電源的電路研究

3.數字部分電路PCB設計

本系統中，數字部分電路PCB采用Protel99se軟件進行設計。如圖2所示：

(二)穩壓電源模擬部分電路

穩壓電源模擬部分電路主要包括電源部分電路，由運放LM324、達林頓管TIP127等構成的輸出電壓控制單元電路。另外，模擬部分電路屬于高壓部分，穩壓管和達林頓管發熱量比較大，要帶散熱片;同時須將它與5V低壓工作的數字部分電路分開，這樣可有效地防止元件的損壞，這也是系統為什么將電路設計分為數字部分和模擬部分的原因。

1.電源部分電路

在系統設計中考慮到單片機及其他器件的電源供電問題，采用一個變壓器將220V交流電降壓再經電橋整流，獲得25V左右的平穩電壓，然后用穩壓管78L24、78L12、78L05進行三次穩壓，分別獲得24V、12V和5V的穩定電壓，24V提供的是運算放大器LM324和達林頓管TIP127的工作電壓，5V是AT89S52單片機和DAC0832的工作電壓。圖3所示。

2.輸出電壓控制單元電路

系統中，矩陣鍵盤輸入數字信號經AT89S52處理后輸出給DAC0832,數字信號經過數模轉換后輸出的是電流量，因此必須將電流量接電阻后接反饋放大電路以實現穩壓輸出。本設計的模擬部分利用了LM324作為放大器，采用二級放大電路，第一級為同相比例放大電路，第二級為閉環反饋放大電路。

本設計實際用到的數字式可調穩壓電源模擬部分輸出電壓控制單元電路，其中用電位器和微調電阻作為校準電壓值硬件補償;用達林管TIP127作為調整管，由于其工作時發熱量較大，須外加散熱裝置。

三、數字式可調穩壓電源軟件設計

本系統軟件設計要實現的功能是：鍵盤對單片機輸入數據，單片機對獲得的數據進行處理，處理后的數據送4位共陽數碼管，再送到8位數模轉換芯片(DAC0832)，以實現數字量對電壓的控制。系統中的主程序主要完成鍵盤掃描、判斷、處理和數碼顯示。

1.編程語言及輸入

C語言在單片機的應用中，由于其邏輯性強，可讀性好，比匯編語言靈活簡練，目前越來越多的人從普遍使用匯編語言到逐漸使用C語言開發，市場上幾種常見的單片機均有其C語言開發環境。因此，在本系統中，考慮到匯編語言的這些缺點，采用了C語言作為軟件設計語言。

2.軟件補償編程

由于系統采用DAC0832進行模數轉換線性穩定度不夠好，因此系統實際輸出電壓值與輸出顯示值存在誤差，必須用軟件補償的辦法來消除誤差。為此通過測試多組實際輸出電壓值與輸出顯示值對比，然后進行軟件補償，所以程序中調用軟件補償函數對輸出電壓值的補償，從而消除誤差。

四、結束語

本系統的不足之處就是不能對輸出電壓進行實時采樣，為了能夠使系統具備檢測實際輸出電壓值的大小，系統通過加入模數轉換模塊(ADC0809芯片)進行模數轉換，間接用單片機實時對電壓采樣，然后進行數據處理及顯示。這樣一來使系統輸出誤差更小，效果更好，這也是系統將來的一種功能擴展。

單片機實現的數字式可調穩壓電源由于原理簡單、穩定性好、精度高、成本低、易實現等諸多優點而受到越來越廣泛的重視。其性能優于傳統的可調直流穩壓電源，操作方便，非常適合一般教學和科研使用。