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单片机整机供电电源电路设计论文单片机整机供电电源电路设计论文 单片机整机供电电源在单片机应用中是非常重要的。 因为单片机不仅要求电压、电流、能耗，还有上电复位的 要求。所以电源不仅要提供稳定的电压、充足的电流，而 且要求电源的电压建立时间快，功率消耗低。该电源电路 就是这样的一个供电电源电路。接下来小编为你带来单片 机整机供电电源电路设计论文，希望对你有帮助。 直流稳压电源是一种常见的电子仪器，广泛地应用于 电子电路、教学实验和科学研究等领域。目前使用的直流 稳压电源大部分是线性电源，利用分立元件组成，其体积 大，效率低，可靠性差，操作使用不方便，自我保护功能 不够，因而故障率高。随着电子技术的飞速发展，各种电 子、电器设备对稳压电源的性能要求日益提高，稳压电源 不断朝着小型化，高效率，低成本，搞可靠性，低电磁干 扰，模块化和智能化方向发展。以单片机为核心而设计制 造出来的新一代智能稳压电源不但电路简单，结构紧凑， 价格低廉，性能卓越，而且由于单片机具有计算和控制能 力，利用它对采样数据进行各种计算，从而可排除和减少 由于骚扰信号和模拟电路引起的误差，大大提高稳压电源 输出电压和控制电流精度，降低了智能稳压电源可利用单 片机设置周密的保护监测系统，确保电源运行可靠。其具 有较高的实用价值，适合学校的实验室等采用直流稳压电 源低成本化。 (一)主电源设计原理框图 l 外接电源触发开关 (二)电路总图 电路总图如图 2 所示。该电源可接 12V 充电电池，也 可接 12V 稳压电源;开机和关机通过芯片 14093 组成 RS 触 发器电路控制 VMOS 器件 F9530N 的导通和截止来实现;控制 上可通过操作按键实现开机和关机，也由单片机 Tl 脚输出 关机控制，以降低电池的空耗;VMOS 器件 F9530N 输出的 +12V 电压再由 TL497ACN - PWM 控制器控制输出+5V,-5V 电 压。 (一)VMOS 大功率管 F9530N 的选用 考虑到仪器在工作时开关管的电损耗，由于 VMOS 管具 有输入阻抗高、驱动电流小、开关速度快。跨导高度线性、 通频带宽等优点，他的偏置电阻可以取得很大，因此控制 回路消耗功率极小，故选取 VMOS 大功率管 F9530N 为开关 管。 外接电源由+12V 整流电压或电池+12V 电压通过切换开 关 COAX 接入，送入 F9530N 源极，只要开关管 F9530N 饱和 导通，则输出端漏极电位近似为+12V。 (二)由 RS 触发器构成的双稳态开关控制电路工作原理 这部分电路除了要考虑可控制性，还应考虑的它的待 机耗电量，由于这部分电路是控制电源开关，无论在仪器 工作还是不工作都一直要耗电，故功耗是主要要求考虑的 问题。众所周知，CMOS 门电路构成的触发器具有功耗低、 抗干扰能力强、电源适应范围大等优点，故采用带斯密特 的 CMOS 与非门 MC14093B(U24)作为 RS 触发器主芯片。由于 MC14093B(U24)门电路带斯密特特性，故电路的抗干扰能力 强。 电路总的工作原理：双稳态 RS 触发电路由 U24A 和 U24B 构成，U24 豹 3 脚作为 RS 触发器的 Q 端，当 Q 端输出 高电平时，驱动管 Q22 导通驱动 VMOS 开关管 F9530 也导通， 整机获得供电，开始工作。工作控制方式： 1、刚装上电池或插上外接电源时由于 C57 充电比 C53(见电源总图)慢，可以认为 C57 上电压为 0，U24B 管脚 6 为低电平，4 脚输出高电平，1 脚也为高电平，使得 3 脚 为低电平，Q22 截止。当线路地电压由于供电正常引起比电 池地电平高到一定电位的时候，Q26 导通，C57 快速放电为 低电平，使 022 截止。 2、开关 START 按下，则 U24A 管脚 2 输入低电平脉冲， 则使 RS 触发器翻转，Q 端输出高电平使 Q22 导通，整机供 电，另外管脚 1 由于反馈为低电平，维持 3 脚输出高电平， Q22 持续导通;同时 START 键释放，C53 充电为高电平。当 STOP 键按下，3 脚直接为低电平输入，Q22 截止，工作停止;触 发器 U24B 管脚 4 输出高电平，和管脚 l 同时输入高电平使 U24A 输出低电平维持 Q22 截止。 3、当仪器较长时间无人工操作时，单片机定时计数器 Tl 脚输出低电平控制信号时，023 截止，U24C 管脚 8、9 输 入高电平，10 脚输出低电平，触发器输出置 O，022 截止， 实现关机，减少电耗。 (一)+5V 稳压电路 这部分主要用于模拟+5V 供电，提供给 AD-DA 转换电路， 还在一些电路作基准电压用，因此要求精确，选取稳压集 成块 TL497ACN 为主进行稳压。总图中为 TL497ACN 芯片正 电压的典型应用电路。 (二)-5V 稳压电压电路 这部分作用要求同上，选取稳压集成块 TLA97ACN 为主 进行稳压，总图中为 TL497ACN 芯片正电压的典型应用电路。 (三)ELCON 外接设备电压供电电路 这路电压主要是给条码扫描仪等外接设备供电，选取 输出可调节的稳压集成块 LM2575T-ADJ 为主进行稳压。 (四)+5V 供数字电源电压 此路电压主要用作外部设备串行通信数字转换电路供 电，这部分对电压稳定性的要求没有上面几种要求高。电 路采用常用的 LM7805CV 稳压集成块稳压。其中，输入 INPUT 为正+12V，经稳压集成块稳压成+5v 输出，电容 Cin 和 Co 都为典型应用所选电容。 用 RS 触发器控制的单片机整机电源，省电效果好，