方案的比較與論證 - 基于單片機的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設計

　　2、 方案的比較與論證

　　( 1)輸出模塊

　　方案 1：采用線性調(diào)壓電源，以改變其基準電壓的方式使輸出不僅增加 /減少，這樣不能不考慮整流濾波后的紋波對輸出地影響，此輸出只能是用萬用表量出。而方案 2、方案 3中使用運算放大器做前級的運算放大器，由于運算放大器具有很大的電源電壓抑制比，可以減少輸出端的紋波電壓。在方案 1中，為抑制紋波而在線性調(diào)壓電源輸出端并聯(lián)的大電容降低了系統(tǒng)的響應速度，這樣輸出的電壓難以跟蹤快變的輸入，方案 4中的輸出電壓波形與 D /A 變換輸出波形相同，不僅可以輸出直流電平，而且只要預先生成波形的量化數(shù)據(jù)，就可以產(chǎn)生多種波形輸出，使系統(tǒng)有一定驅動能力的信號源。

　　( 2)數(shù)控模塊

　　方案 1利用純硬件來控制電壓的輸出，其中最基本的電路原理分析，需要計算負載的大小，穩(wěn)壓管的選擇有關，方案 2、方案 3中采用中、小規(guī)模器件實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)控部分，使用的芯片很多，造成電路內(nèi)部接口信號繁瑣，中間相互關聯(lián)多，抗干擾能力差，如方案 1中的雙計數(shù)器一旦出現(xiàn)計數(shù)不同步時，會導致顯示電壓與輸出電壓不一致。在方案 4 中采用AT89C51單片機完成整個數(shù)控部分的功能，同時,AT89C51作為一個智能化的可編程器件，便于系統(tǒng)功能的擴展。

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圖 5? 方案 5數(shù)控模塊

　　( 3)控制模塊

　　在該系統(tǒng)中，采用具有 D /A轉換功能的 PWM 調(diào)節(jié)電路、斬波電路、闊流器和可調(diào)穩(wěn)壓管 ( LM317)去控制輸出參考電壓，在利用 A /D轉換采樣，使輸出更準確，且紋波小，電流亦可擴展，容易保護電路。

　　( 4)顯示模塊

　　方案 2、方案 3中的顯示輸出地對電壓的量化值直接進行譯碼顯示輸出，顯示值為 D /A變換的輸入量，由于 D /A變換與功率驅動電路引入的誤差，顯示值與電源實際輸出值之間可能出現(xiàn)較大偏差。方案4中采用 A /D轉換電路，通過對輸出電壓的采樣，經(jīng)過單片機的分析處理，通過數(shù)據(jù)的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，這樣使得顯示值與實際輸出之間的偏差減為最小。方案 4采用 4位數(shù)字電壓表直接對輸出電壓采樣并顯示輸出實際電壓值，一旦系統(tǒng)工作異常，出現(xiàn)預制值與輸出值偏差過大，用戶可以根據(jù)該信息予以處理，還采用了鍵盤 /顯示器的查詢時間，提高了CPU的利用率。

　　3、結束語

　　如前所述，雖然方案 3比前兩者有許多優(yōu)點，但方案 1、方案 2對于完成設計要求并非不可行，而且在某些方面還具有優(yōu)勢，之所以采用方案 4 ，一個很重要的考慮是系統(tǒng)使用了單片機，使得進一步的功能擴展較為方便。

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