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440、单片机控制的恒流可调开关电源(含原理图、PCB图、源代码及论文)

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简介:
本项目设计并实现了一种基于单片机的恒流可调开关电源系统,包含详细电路原理图、PCB布局和相关源代码,并附有技术论文。 本开关电源设计采用STC12C5A60S2单片机生成47kHz的PWM脉冲信号,并通过IR2104控制MOS管来调节BUCK(降压式变换)电路的工作状态。单片机内部集成的10位ADC用于实时检测电流和电压值,根据反馈信息调整输出PWM信号的占空比,从而实现对电流和电压的闭环控制。用户可以通过按键设置输出电流从0.2A到2A,以0.01A为单位递增,并且可以设定最大输出电压为10V。液晶显示器实时显示当前输出的电流与电压值。经过测试,在满载条件下供电效率达到88%。此外,通过按键设置的输出电流误差小于0.01A。

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客服
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  • 440PCB
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    本项目设计并实现了一种基于单片机的恒流可调开关电源系统,包含详细电路原理图、PCB布局和相关源代码,并附有技术论文。 本开关电源设计采用STC12C5A60S2单片机生成47kHz的PWM脉冲信号,并通过IR2104控制MOS管来调节BUCK(降压式变换)电路的工作状态。单片机内部集成的10位ADC用于实时检测电流和电压值,根据反馈信息调整输出PWM信号的占空比,从而实现对电流和电压的闭环控制。用户可以通过按键设置输出电流从0.2A到2A,以0.01A为单位递增,并且可以设定最大输出电压为10V。液晶显示器实时显示当前输出的电流与电压值。经过测试,在满载条件下供电效率达到88%。此外,通过按键设置的输出电流误差小于0.01A。
  • 基于双向DC-DC设计(程序、PCB
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    本项目详细介绍了一种基于单片机控制的双向DC-DC恒流开关电源的设计方案,包含硬件电路原理图、PCB布局以及配套软件程序。 本开关电源设计采用STC12C5A60S2单片机生成47kHz的PWM脉冲信号,并通过IR2104控制MOS管来调节BUCK(降压式变换)电路的工作状态。单片机内部集成的10位ADC模块可以实时监测电压和电流,根据反馈值调整输出PWM波形的占空比,实现对输出电压和电流的闭环控制。用户可以通过按键设置从0.2A到2A之间的输出电流(以0.01A为递增单位),并可调节最大输出电压至10V。液晶显示屏则实时显示当前的实际输出电流与电压值。测试结果显示,在满载条件下,该电源转换效率达到88%;同时,按键设置的输出电流误差小于0.01A。
  • 基于
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    本项目设计了一款基于单片机控制的恒流开关电源,实现了高效、稳定的电流输出,并具备成本低和易操作等优点。 【基于单片机的恒流开关电源】是一个嵌入式系统设计项目,它利用单片机作为核心控制器来实现对输出电流的精确控制,在不同负载条件下保持稳定的电流输出。这种类型的电源广泛应用于LED照明、电池充电和电子设备测试等领域,因为其恒定电流特性有助于保护电路并延长设备使用寿命。 微控制器是一种高度集成化的芯片,集成了CPU、内存、定时器计数器以及输入输出接口等组件,适用于各种实时控制任务。在这个项目中,单片机接收来自电流检测电路的信号,并通过计算和比较来调整开关电源的占空比以维持恒定的输出电流。 C语言是编写单片机程序常用的编程语言之一,因其简洁高效而受到广泛使用。代码文件很可能是实现恒流控制算法的C语言源代码,其中可能包括初始化单片机、设置PWM(脉宽调制)输出、采集电流值以及比较与调整策略等功能模块。学习这部分代码有助于理解单片机如何与其外围硬件交互,并了解如何进行精确的电流控制。 文档“基于单片机的恒流开关电源.docx”包含项目概述、设计方案、硬件选型、软件流程图及电路原理图等详细信息,通过阅读这份文件可以详细了解整个系统的架构。例如,你可以了解到选择单片机的原因以及设计电流检测电路的方法,并且了解如何利用PWM调节开关电源的工作状态。 恒流开关电源的关键在于实现有效的电流检测和反馈控制功能。通常采用霍尔效应传感器或分流电阻来将电流信号转换为电压信号,然后由微控制器读取这些数据。根据实际测量到的电流与设定值之间的差异进行调整,通过改变PWM信号占空比的方式来调节输出以保持恒定的电流。 在实际情况中还需要考虑电源效率、动态响应及纹波抑制等因素。选择单片机时需要综合考量其处理速度、内存容量以及接口资源等特性,确保它们能够满足控制算法的需求。此外,在设计过程中良好的热管理也非常重要,因为开关电源工作期间可能会产生大量热量。 该项目涵盖了微控制器编程、数字电路和模拟电路等多个领域的知识,对于想要深入了解嵌入式系统及电力电子技术的人来说是一个非常有价值的实践案例。通过研究与分析这个项目可以提升硬件设计能力和软件开发水平,并且加深对恒流电源运作原理的理解。
  • 0-60V 0-20A BUCK
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    本设计提供一款0至60伏特及0至20安培输出范围的BUCK型可调电源,支持恒流和恒压模式。包含详细电路图与参数配置说明。 解压密码在文章内容里提供。参考相关文档可以找到详细信息。
  • 20V 4A压/DIY设计(PCB程序)-路方案
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    本项目详细介绍了一个20V 4A恒压/恒流数控电源的设计,包括完整的工作原理说明、PCB布局和源代码。适合电子爱好者和技术人员学习参考。 美国Vicor公司是全球领先的高密度电源模块生产商,并且也是唯一能够大规模生产采用零电压、零电流技术的电源模块的企业。该公司生产的电源模块包括DC-DC转换器、AC-DC转换器,以及隔离式与非隔离式的电源变换器。其中,“零电流”开关技术使得Vicor公司的产品能够在1MHz的工作频率下实现超过80%的效率。 在《无线电》杂志2010年11期的一篇文章中介绍了一种数控电源,该设备主要利用MCU生成PWM波形并通过调整占空比来调节输出电压。然而,这款自制的数控电源则采用高精度DAC产生基准电压,并通过改变这一基准值来控制输出电压的变化;其稳压功能则是依靠运放实现的。 此外,此款电源还集成了ADC用于采样输出电压和电流数据,并使用12864液晶屏进行显示。该设备所使用的元器件均为高端产品:基准源包括REF191和198型号,DAC为TLV5618型,而ADC则采用了ADS7841;运放方面则选用了AD620与OPA2277。 这款数控电源的参数如下: - 输出电压范围从0至20伏特可调 - 输出电流可在0至4安培范围内调节 - 设备具备三档快速设置选项,分别为3.3、5和12伏特 - 支持恒压模式与恒流模式,并能实现两者之间的自动切换 在设计过程中,首先制作了控制部分。虽然没有严格按照书中描述的单独构建一个控制面板,而是搭建了一个ATMega16最小系统板并将所需的接口引出。 电源的最大输出电流为4安培,整流管采用的是常见的6A10型号;另外还安装有两个CR12AM单向可控硅用于输入电压切换。具体工作原理如下:当输出电压高于8伏特时,MCU会发送信号使这两个可控硅导通,并将变压器的24V绕组接入电路中以提供电力供应。 相反地,在输出电压低于8伏特的情况下,则不触发上述操作;此时12V抽头通过6A10整流桥为整个系统供电。这样做的目的是为了防止在低电压高电流条件下调整管产生过大的功耗问题。
  • 01智能家居系统(程序PCB、仿真
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    本项目提供一套完整的单片机智能家居控制解决方案,包括详尽的硬件设计文件如原理图与PCB板图,以及配套软件代码和系统仿真资料,并附有深入探讨该系统的学术论文。 01单片机智能家居控制系统(包含程序源码、原理图、PCB设计及仿真结果和相关论文)。
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    本资源提供详细的恒压恒流电源工作原理图解及电路设计说明,帮助读者理解其内部构造与运行机制。适合电子工程学习者和技术爱好者参考使用。 ### 恒压-恒流电源的原理及应用 #### 一、概述 在电子技术领域,恒压-恒流电源是一种重要的供电装置,在实验室、生产线测试以及电子产品开发等多个方面得到广泛应用。这类电源能够根据负载变化自动调整输出特性,确保不同工作条件下稳定可靠地提供电力供应。本段落将详细探讨这种电源的原理图构成及其工作方式,并介绍其中涉及的关键元件和技术要点。 #### 二、原理图分析 ##### 1. 扩展电流部分 - **组件**:主要由两只并联连接的功率晶体管(如3CF5型号)组成。 - **作用**:通过这种方式增加电流承载能力,支持大负载需求。 - **工作原理**:当负载增大时,这两只晶体管会共同分担电流负担,避免单个器件过热损坏。 ##### 2. 限流电阻R3 - **作用**:限制电路中的最大允许电流值,保护后续组件免受损害。 - **工作原理**:一旦检测到超过设定的最大电流阈值时,该电阻上的电压降会增加,并触发相应的安全机制以减少输出电流。 ##### 3. 电流调节电位器R2 - **作用**:调整电路的恒流输出范围。 - **工作原理**:通过改变R2阻值来控制反馈信号强度,进而设定所需的稳定电流水平。 ##### 4. 电压调节电位器R - **作用**:设置和调整电源的输出电压大小。 - **工作原理**:通过改动R的电阻值可以微调反馈回路中的参考电压,从而精确地控制最终输出端口的电力供应量。 ##### 5. 大电流集成稳压源与恒流源 - **工作原理**:这两种类型的电源都采用了闭环控制系统来自动调整其状态以保持稳定的电压或电流水平。它们通过实时监测并反馈调节来维持设定参数的一致性。 #### 三、工作原理详解 ##### 1. 恒压模式 - 在恒压操作中,可以通过改变电压调节点R的设置值来确定一个固定输出电平。当负载变化导致实际输出偏离这个目标时,控制系统会相应地调整功率晶体管的状态以恢复至预设值。 ##### 2. 恒流模式 - 同样,在需要恒定电流供给的情况下,则通过调节电阻R2的阻值得到所需的稳定电流水平设定。一旦检测到负载变化引起实际输出与期望值之间的差异,反馈回路同样会修正功率晶体管的工作状态以确保持续稳定的电流供应。 #### 四、应用场景 - **实验室设备供电**:在实验室内许多精密仪器都需要一个非常可靠的电源来保证测试结果的准确性。 - **电子产品生产测试**:生产线上的恒压-恒流电源能够为待测产品提供一致且安全的操作环境,帮助工程师快速地验证产品的性能特性。 - **电池充电管理**:对于那些需要精确控制充放电过程的应用场合而言(比如对多节串联锂电池组的维护),这类高效稳定的电源设备可以确保电池系统在最佳条件下完成整个循环。 #### 五、扩展知识点 ##### 1. 功率晶体管的选择 - 在设计此类供电装置时,选配合适的功率晶体管非常关键。这包括考虑其最大电流承载能力和最高允许工作温度等因素。 ##### 2. 反馈控制策略 - 反馈控制系统是实现恒压或恒流输出的核心技术。常见的反馈机制有基于电压和电流的两种类型,分别适用于不同模式下的精确调节。 ##### 3. 安全保护措施 - 在提高系统安全性和可靠性方面同样重要的是加入诸如过载、短路等异常情况的安全防护功能设计,防止意外损害发生时造成更大损失。
  • 基于STM32压与智能检测系统发(PCB
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    本项目设计了一种基于STM32微控制器的可调电压和智能电流检测系统,包含详细的电路原理图、PCB布局以及完整软件源代码。 基于STM32的电压可调及电流智能检测系统设计(包含原理图、PCB图与源代码) 该系统采用STM32单片机为核心控制单元,并通过USB 5V供电实现从3.3伏特到12伏特之间的输出电压调节。其主要功能如下: - 输出电压范围为3.3V至12V,可进行精确调整; - LCD12864显示屏实时显示当前的输出电流值,检测精度高达微安级(1uA)至毫安级别(500mA); - 系统通过串口通信功能同步上传电压和电流的相关信息给外部设备或软件; - 支持用户利用串行接口发送指令来修改系统设定的输出电压数值。
  • PCB(SCH)
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    本资料包含开关电源的PCB布局和SCH原理图,详尽展示了其内部结构与工作原理,适用于电子工程师和技术爱好者深入学习与研究。 原理图和PCB图可以使用PowerPCB5.0和PowerLogic5.0打开,供参考使用。
  • USB与PD器设计(PCBBOM清)- 路方案
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    本项目提供了一种基于USB的电源控制解决方案,结合了智能电源开关和PD协议控制器的设计。包含详细的原理图、PCB布局文件以及物料清单,助力高效开发与应用。 USB电源开关及PD控制器电路功能概述: 该设计提供了一种基于TPS65982的参考方案,适用于USB Type-C 和电力输送(PD)应用中的电源管理。此设计方案能够实现多种功率分配模式以及交替模式(如DisplayPort),支持用户对现有的系统进行调试和开发。 所涉及的重要芯片包括:TPS54335A、TPS65982等。 TPS54335A芯片介绍: 该系列器件为同步转换器,工作电压范围在4.5V至28V之间。此系列产品集成了低侧开关场效应晶体管(FET),无需使用外部二极管,从而减少了组件数量。 特性USB PD 控制器包括: - 符合Type-C标准 - 拉电流和灌电流功率端口开关功能 - 过压及过流保护机制 - 数据端口多路复用能力 - USB低速端点支持