数字化控制在直流稳压电源中的应用设计-第2页-北极星电力软件网

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6 结语

本文就分布式发电这一新兴的发电方式对配电网继电保护所产生的影响进行了分析，提出了相应的解决方案，并结合仿真结果对所做分析进行了验证。

引言

直流稳压电源是电子技术领域不可缺少的设备。常见的直流稳压电源，大都采用串联反馈式稳压原理，通过调整输出端取样电阻支路中的电位器来调整输出电压。由于电位器阻值变化的非线性和调整范围窄，使普通直流稳压电源难以实现输出电压的精确调整。目前，直流稳压电源已朝着多功能和数字化的方向发展，本文以单片机为核心，结合数字反馈控制技术。该电路具有电压调整简便，读数直观，电压输出稳定，便于智能化管理的特点，有效地克服了传统电源的不足。

1 系统功能系统

电压调节范围为0一12V，最大输出电流2A，具有过载和短路保护功能。数字显示有4位，其中1位功能显示，另3位显示输出电压以及电路参数设定值。键盘设有4个键，功能选择键，步进增减键以及确认键。功能选择键用于启动参数设定状态，步进增减键用于设定参数数值，确认键用于输入设定值电源开机设定值为前次使用值。此时按键，则电压显示值出现闪烁现象，表示进人参数设定状态。通过按键功能选择可在不同的设定参数之间切换，再按确认键进人设定状态，通过增减键改变设定值，按确认键输入设定值。系统设有自动识别功能，将不接受超出使用范围的设定值。

2 系统硬件设计

2.1 电路原理

电路系统结构如图1所示，系统选用AT89C51单片机为控制核心，外部扩展一片电擦除2864存储器用以实现断电参数存储功能。单片机计算设定值与AID转换采样反馈值的偏差以及偏差的变化率，得出相应的输出值，由D/A转换电路变换为模拟量去驱动电压输出控制电路，从而使电压稳定在设定值。

2.2 显示输出及按键输入电路

LED显示器和74LS247,74LS138构成信息显示系统，显示数据由单片机P0口输出。显示内容主要有电源实际输出电压、电流，限定的电压、电流，PID参数。输入操作由四个轻触按键完成，采用独立式按键中断接口方式，单片机响应中断后，读取P1口数据并进行相应的按键处理程序。由于采用中断方式，占用系统时间较少。功能选择键，其功能循环的路径为：输出电压显示~输出电压设定一比例参数~积分参数~微分参数一输出电压显示，参数设定通过按“+ 、一”键改变，按确认键输入存储器，保存在2864存储单元中。

2.3 稳压输出

电路单片机根据按键设定值和A/D转换的采样值计算出输出值，通过数据总线把数据传送到DAC0832,进行D/A转换，由IOUT1 ,IO UT2输出相应的模拟电流信号，经运算放大器转换为0-5V的模拟电压信号，再经一级比例放大电路放大后驱动电压调整管Q1，电路原理见图3,Q1接成射极跟随器的形式，一方面可以保证输出电压与输入电压一致，另一方面减小输出电阻，提高电源的带负载能力。输出电压经R3,R4分压后，送到A/D转换电路，采样处理后，反馈到单片机。当采样值高于设定值，单片机计算出输出量减小，相应Ql基极电位下降，输出电压下降。当输出电压过低时，电压反馈稳定过程与此相反。由此，实现了输出电压的稳定。

2.4 AID转换电路

AID转换电路主要由ADC0809及500KHZ方波发生器组成。其中500KHZ信号是由555定时器组成的多谐振荡器，为ADC0809提供时钟源。模数转换完成以后，ADC0809向单片机申请中断。

3 软件设计软件

采用汇编语言编写，全部模块化编程。系统主要由显示模块、按键输入中断模块、电压调整量计算模块等组成。

主程序进行系统初始化设定，包括I/O口、定时器、中断、各数据缓冲区初始化，输出显示信息并对系统进行监控等待中断。按键输入及数模转换都将激发中断。其中数模转换中断优先级高于按键输入中断。数模转换中断子程序及按键中断处理子程序流程框图见图4和图5,按键中断由INT1引人，进人按键中断后，单片机首先扫描P1口，若某位为低电平，先延时loms，然后再读人该位，如果读得值仍为低电平，可确认此键已按下。然后调用该键的键处理子程序。在按键中断中，功能键的中断优先级最高。

数模转换中断子程序由INTO引人，中断后首先读取模数转换值进人显示缓冲区，再调用PID调节子程序计算调节量，并将输出量送D/A转换完成一次电压调节。开启模数转换后返回主程序。

4 结语

利用单片机对直流稳压电源进行控制，改善了电源的性能，使用方便灵活，且成本较低。另一方面，根据对电源的新要求，控制系统在软件上还可进一步改进，以扩展其功能，而并不需要增加硬件开销，从而提高了电源的性能价格比。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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