数控式电源课程设计报告

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1、1 一一、概述概述 目前，市面上的集成电路非常多。对于电路的稳定性要求越来越高，不同的电路 结构要求有不同的电源供电。 所以数控式电源就应运而生， 但是产品的种类参差不齐。 这次设计的是一个简单的 24V 直流数控式电源控制电路，同时要求有显示当前的电压 值。目前数控式电源应用于各类大型电路的控制层面上，与整个工程合为一体，增加 电路的稳定性。目前所使用的直流可调电源中，几乎都为旋纽开关调节电压，调节精 度不高，而且经常跳变，使用麻烦 。 本次设计主要是用简单的逻辑门电路来实现数控电源的控制与显示。利用简单的 逻辑电路在设计上也会减少难度，在电路的实现与制造过程也会简单，现有的元件价 格较低，

2、 有利于减少成本。 根据设计要求共输出八档直流电， 分别是 3V、 6V、 9V、 12V、 15V、18V、21V 和 24V。并用数码管显示相应的电压读数。当没有输出电压时数码管全 灭。 数码管的显示功能由译码器来驱动， 根据电路开关的状态来获得信号， 转化为 BCD 码后显示。 二二、工作原、工作原理理 设计一个数控使电源开关，能够通过开关对 24V 电压进行控制，一个开关控制的 电压压降时 3V，用数码管显示当前开关所控制的电压。 数控式电源方案： 方案原理框图如图 1 所示。 控 制 开 关 通过 逻辑 门电 路转 换为 BCD 码 4511 BD 译码 器转 换为 7段 显示 器信

3、 号 7段 显示 数码 管显 示当 前电 压大 小 图 1 数控式电源控制电路的原理框图 如图 1 中描述的一样，通过开关可以控制整个电路的输出电压及电压显示电路。 开关分别有 S1S8 控制输出端，S9 开关控制显示电路。电路的分段输出是由 8 个等大 的电阻控制。当开关闭合时，电路有一个稳定的输出，不同的开关控制输出不同电压 大小， 每个控制开关的压降是 3V。 并在这个时候逻辑电路将开关闭合的信息转换为 BCD 码传入至 4511BD 译码器中。转而由译码器转换编码用于数码管的显示。此时数码管显 示的值为当前电路输出的电压值。显示电路还有单独设置一个开关电路，由该开关控 制数码管的工作与

4、否。这样可以增加电路的可控性，使整体设计更加的合理。整个电 2 路简单，便于设计与调试。由于使用的元件较少，故电路的稳定性强。 三三、电路设计电路设计 1.电源开关控制电路 利用 8 个等大的电阻串联与 24V 的支流电源相连，电阻起到分压的作用。一个开 关负责一个信号的接入，将 24V 电压分为 3V，6V，9V，12V，15V，18V，21V，24V 电 压。电路输出端与开关相连，可以输出当前的电压。每当一个开关闭合，即输出一个 大小的电压值，同时在数码管显示电路中将现在的输出值显示出来。电源开关电路连 接如图 2 所示。 图 2 数控式电源开关控制电路连接图 2.信号处理（逻辑门）电路

5、将开关信号转换为 BCD 码用于译码器。用逻辑门电路将开关的高低电平转化为二 进制的逻辑信号，以 BCD 码的形式传入 4511BD 译码器中。对应的将不同位的信号分贝 传入两个译码器中，以便显示两位数。这个过程使用的是最简单的逻辑门电路，减少 了电路的复杂程度，提高电路的稳定性。信号处理（逻辑门）电路连接如图 3 所示。 图 3 数控式电源信号处理（逻辑门）电路连接图 R1 160 S1 键键 = 1 S2 键键 = 2 R2 160 S3 键键 = 3 R3 160 S4 键键 = 4 R4 160 S5 键键 = 5 R5 160 S6 键键 = 6 R6 160 S7 键键 = 7 R

6、7 160 S8 键键 = 8 R8 160 VCC 24V U2A 74F32D U3A 74F27M U4A 74F27M U5A 74F32D U6A 74F27M U1A 74F27M U8A 7404N U9A 7404N U7A 7404N U10A 7404N U11A 74F32D DC DB DB DB DA DD DB DA DD DC DB DB 3 3.BCD 码、4511BD 译码器、七段显示数码管连接电路 把由逻辑电路转化过来的 BCD 码接入 4511BD 译码器中， 由译码器转化为七段显示 译码器信号。再在数码管上显示当前的输入电压大小，由两位十进制数组成。显示电 路由开关 S9 来控制使用，当 S9 闭合时显示，反之不显示。其电路连接如图 4 所示。 图 4 数控式电源显示电路连接图 四、性能的测试四、性能的测试 1.数控式电源分压输出测试 表 1 数控式电源分压输出电路测试数据表 输出端 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 电压值 24V 21V 18V 15V 12V 9V 6V 3V 当电源控制开关处于均