毕业设计（论文）-直流稳压电源的性能优化电路设计.doc

2015届毕业设计说明书 直流稳压电源的性能优化电路设计 院 、 部： 电气与信息工程学院学生姓名： 指导教师： 职称 实验师 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本1105班 完成时间： 2015年6月11日 摘 要伴随着电子设备更新的速度越来越快，因而电子设备的工作效率也不断的在提高，所消耗的电能越来越小，体积的减小带来的易携带，安全性能也在不断的提高，并且其操作的简化使得电子设备在广泛的领域得到使用。电子设备的使用肯定离不开电，而电能都是由电源来提供的。现在国家使用的正常电压是220V，但是很多的电子设备的正常运作仅仅只要非常小的直流稳压电，因此把220V交流电转换成直流电十分重要。而电源是电子设备的电能主要供给部件。其中的直流稳压电源是较为常用到的小功率电器的电源。因为常规的直流稳压电源是通过调节滑动变阻器改变电阻从而达到控制输出电压的数值，这种方法调节的电压值不精准而且使用起来较为麻烦。随着科技的进步智能化的提高对直流稳压电源的优化也势在必行。而优化设计就是采用AT89C51单片机通过编程按键和数模转换以及稳压电路来控制电源输出可调的3V到12V直流电压。在仿真测试中设计的直流稳压电源输出的直流电压达到了设计的优化要求。 关键词：优化；稳压电源；单片机ABSTRACTWith the renewal speed of electronic equipment getting more and more fast, the electronic equipments working efficiency has been improved a lot. The ease of transport and safety performance brought by the decreasing amount of consumed electric energy and volume have also been improving. Moreover, the simplified operation also leads to the extensive application of electronic equipment.Theres no doubt that the utilization of electronic equipment cannot do without electric energy, which is all provided by power supply. Nowadays, although the normal voltage is 220V in China, only a small amount of DC stabilized supply is needed to enable the normal operation of many electronic equipment. Hence, it is of great importance to convert 220V AC into DC. Furthermore, power supply is the primary supply unit of electronic equipment. And DC stabilized power supply is the supply of commonly used mini-watt electrical appliances.Since the regular DC stabilized power supply changes the resistance by adjusting and sliding the rheostat, so as to control the amount of output voltage, the voltage adjusted in this method is inaccurate and inconvenient in utilization. With the scientific and technological progress, and the intellectualized improvement, the optimization of DC stabilized power supply is also imperative. AT89C51 single-chip microcomputer is adopted in the optimization design. Through key programming, digital-to-analogue conversion (DAC) and voltage stabilizing circuit, 3V and 12V DC voltage, whose power output is adjustable, is controlled. In the simulation test, the output DC voltage reaches the requirements towards optimization in the design.Key words Optimization;Regulated power supply;Single chip microcomputer 目 录1 绪论11.1 选题的背景和意义11.2 国内发展现状11.3 研究方向及内容12 设计的目的和任务22.1 设计目的22.2 设计任务22.3 设计思路22.4硬件电路设计33 优化方案设计123.1 优化系统框图123.2 AT89C51简介123.2 DAC0832芯片133.3 数码管显示134 硬件电路154.1 输出3V12V电压电路154.1 AT89C51控制部分164.2 数模转换DAC0832部分164.3 稳压部分174.3 显示部分175软件设计186 仿真测试196.1 电路仿真196.2 测试结果236.3 优化对比23结束语25参考文献28致 谢31附 录321 绪论1.1 选题的背景和意义随着电子技术的发展，电气、电子设备在人们的生活和生产中起到了越来越重要的作用，许多的电子设备对电源也提出了更高的要求。通常会有相当多的电子设备不能直接使用公用电网提供的交流电, 而是需要能够输出稳定直流电的的直流电源，而且对直流电源的性能、体积、重量等的要求也在不断提高，在世界能源贫乏的今天，电气、电子设备对稳压电源的功率损耗也提出了更严格的要求；与此同时，电子设备种类的不断增加，它们对直流电源输出电压值、电流值的需求也越来越多1。1.2 国内发展现状在大概五六十年前研究和开发直流稳压电源就已经开始了，由于科学的技术更新使得电子元件性能开始的从低效到高效、高耗能到低耗能、复杂繁琐的结构到简单的集成电路，由此对应的供电电源设备也要不断的提高性能来满足各类电子元器件对电能的需求。从六十年代晚期才快速兴起的微电子科学，从而出现了高压晶体管。随后的七十年代后期，随着各类晶体管以及电容等电子器件技术的发展使开关电源的技术快速的发展。再到九十年代中，随着数字控制的电源技术被开发，因为在那个时候电源的市场还没被开打，所以市场的空间较广。而这点让拥有高效电能应用效率以及高运作结果的电源在市场内得到的很多的关注1。如今现代的科技发展如此的迅速，也使得直流稳压电源的技术得到了充足的发展与改善。其中的整流电路也开始由单片机调控来取代原先的集成电路调控。1.3 研究方向及内容直流稳压电源一般分为两类，有线性和开关型。设计中采用的是线性直流稳压电源，这种电源具有稳定性高、可靠性高、输出可调等优点，但是体积较大、比较笨重且硬件调节输出时较为麻烦且精度有一定偏差。随着时代的发展直流稳压电源应更智能化数字化和便捷化，所以此次优化设计采用单片机编程通过按键调节输出的电压值并且在数码管上显示调节输出的电压值，经过两个三极管组成的稳压模块使输出的电压精度更高，代替原有的滑动变阻器来调节输出电压。2 设计的目的和任务2.1 设计目的了解稳压电源各项性能与稳压电源的类别，比较不同的方案再从这些方案里面选出实际可行的方案并将它优化，要做出一个让直流稳压电源各项性能指标更好同时能更加精准平稳输出电压的设计，随着对电源的各项性能需求不断提高且要求严格的新设计生产出来的电力电子设备越来越多，因此需要一个能确保输出的电压非常稳定和输出电压的精确十分高的且输出电压的容错十分低的稳压电源。2.2 设计任务 设计任务是直流稳压电源在经过优化后能输出更为稳定准确的3V12V的直流电压。因此要通过对比多种方案，再从这些方案里面选出实际可行的方案，要让它所需求的各项性能指标要求得到应有的满足，把设计出来电路的工作原理进行正确有效的分析，并且对应的元器件的参数都给计算出来，然后再选择哪些满足电路参数需求的各种元器件。选择好电路的各个元器件后将它们在仿真软件中画出进行仿真和优化调试，最后再分析总结之前在仿真软件中所进行的仿真调试结果的各项参数。2.3 设计思路直流稳压电源就是把220V的交流电通过变压、整流、滤波、稳压这个四个步骤转变成为直流电1。如图1所示。 图1 直流稳压电源工作原理图要想对直流稳压电源的输出进行优化使其可以输出更加稳定精确的直流电压，首先要了解直流稳压电源的工作原理里了解直流稳压电源的组成模块。由上图就可知。而在变压、整流、滤波、稳压模块中都有许多不同的电路可以实现其功能，如何对直流稳压电源的性能进行优化，就是要对这些模块中不同的电路进行对比选择出最佳的电路，让电路中各个模块更好的配合都以最佳的状态运行。2.4 硬件电路设计由上图的直流稳压电源工作原理图可以知道设计所需要的硬件电路有变压器电路、整流电路、滤波电路以及输出的稳压电路。2.4.1 变压器电路变压器是由是一次线圈、二次线圈和铁芯的结构而组成。变压器的工作原理是：由于法拉第电磁感应能改变交流电压定律的特性，首先把交流电通入到一次绕组的线圈当中，由于交变的磁通在铁芯中产生出来，交变的磁通使得交流电压在二次线圈中被感应产生出来。正是基于这样的原理就能将设计电路中需要的电压通过220V交流电压来将其转变过来，然后再将转变好的电压输送给整流电路1。一次线圈和二次线圈中是有匝数的，且匝数是不同的，而匝数的不同就能控制交变后的电压从而就决定的是升压还是降压，当二次线圈中的匝数越多时产生的电压值大，反之所产生的电压值就小。如图2所示。图2 变压器结构图 电源变压器的效率公式为： （1）代表的是电源变压器的一次线圈功率，代表的是电源变压器的二次线圈功率4。要想算出二次线圈的功率可对表查看一次圈的功率如表1。表1 小型变压器效率表 副边功率10VA1030VA3080VA80200VA效率0.852.4.2 整流电路 整流电路就是通过整流二极管单向导通的特性将交流电转变成为直流电的电路，单向脉动性直流电的产生是由于整流电路对交流降压电路输出的转化。整流电路主要由整流二极管组成。方案一 半波整流电路半波整流是使变压器把需要的交流电压通过220V转变过来。由于二极管的特性是单向的导通，因此电流所通过负载时就只有实在正半个周期的区间里，还有半个周期的区间被二极管反向截至的特性做阻断，没有电流，迫使交流电不得不在正半周期的区间里存在。这样流过的负载RL的电流就只能单相的脉动直流电。因此从单相半波整流电路里输出来的电流还是正常的交流电2。如图3所示。 图3 单相半波整流电路图从0到 这段周期的区间中，由于是正的电压，二极管两头的电压为正偏电压，所以二极管导通，在周期到2 这段区间里面，的电压是负的，二极管的两端电压就是反偏电压，而此时二极管是不会导电，所以只有在正半周期里才有交流点在负载中流通。因为负载电流的变化是对应着时间的，因此使用这种途径得到的电流叫做脉动直流电。如图4所示。 图4 单向半波整流电路波形图负载电压电流的公式： (2) 平均输出电压公式： (3)电压输出公式： (4)平均电流输出公式： (5)电流输出公式： (6)方案二 全波整流电路全波整流是一种对交流整流的电路。在此种电路中电流只在半个周期内流通与一个整流器件（晶体二极管），电流只在对应的另外一个的半周期中流通于第二个整流器件，为了能让电流可以从一样的方向流通与负载经常将这两个整流器件组合在一起来使用3。全波整流电路是由控制正负电压的两个二极管所组成的，在由半导体二极管把交流电转变为脉动直流电。如图5所示。 图5 全波整流电路图从0到这个周期的里，对与来说是正向的电流，且是连通的，电压是可以在这个负载上获取的；相对来说此时是反向的电流，在这个时候是不会连通的。由于到2这个周期的区间中，相较与来说的话的方向是正向的，此时是不会连通的，是可以在这个负载上获取的；相较于的电流的方向是相反的，不导通。如图6所示。 图6 单相全波整流电路波形图方案三 桥式整流电路单相桥式整流电路是整流电路里面较常常使用到的。组成它的两组桥臂分别是二极管、和二极管、。由于构成的是电桥的形式，所以叫做桥式整流4。如图7所示。其波形图如8所示。 图7 桥式整流电路 图8 桥式整流电路波形图 假设平均输出的电压是则有公式（7）。 (7) 由于、连通的时候、是处于断开的状态，、在连通的时候、是处于断开的状态，循环如此的连通， 让通过二极管的平均电流和通过负载端的电流一半是相等的4。如公式（8）。 (8)由于处于周期到2这段区间中，的电压的方向是正向的，同时 与是处于导通状态，与处于断开状态， 等同是、在并联之后一起接同在了面前， 所以二极管所能接受的最高的反向峰值的电压和。如公式（9）。 (9) 对比以上三个方案整流电路选择的桥式整流。2.4.3 滤波电路 通常来说滤波电路分为有无源滤波和有源滤波这两钟类别。如果滤波电路中的元器件是由无源元件如：电阻、电容、电感组成的话就是无源滤波电路。无源滤波由于比较简单的电路结构因为容易设计，由于通带的放大倍数和截止的频率是随着负载的变化而变化的，所以是不会用于对信号的处理需求十分高的场所。如果滤波电路中不但有无源元件，而且还有有源元件比如：双极型管、单极型管、集成运放组成的话这些都是有源滤波电路。滤波电路的工作原理：由于电流通过电感的时候是变化的，此时用于阻止电流变化的感应电动势将会在电感线圈中产生。如果流过电感线圈中的电流提高时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，能让电流无法变大，还能把一些电能变成磁能留在电感里面；如果流通电感线圈中的电流减少时，自感电动势的方向就会和电流方向一致，能让电流无法减少，还能把之前余留的能量给释放出来，用来弥补损失了的电流。所以通过电感的滤波，可以让负载的电流和电压的的慢慢变小，然波的形状越来越平滑5。方案一 电感滤波电感滤波是利用磁动势在电感和脉动直流相互作用下转变为反向电动势从而获得滤波的作用，因为电流在电路中不断的变化增大，和电流方向相反的电动势就会在电感线圈中诞生，从中阻止电路中电流的增大，同时由电感线圈里将电流感应的磁动势转变成磁场样式留存于电感中；当电感线圈所流过的电流减小时，此时磁动势的方向与电流是相同的，电路电流值的下降在磁动势的作用下得到了阻止。如图9所示。图9 电感滤波电路方案二 RC-型滤波 RC-滤波就是并联于电路里的两个电容中间又串上了一个电阻R，这种通常叫做RC-滤波电路6。由于这一个R的存在，这个电阻承当了部分电流中的波动。要想使滤波电压稳定系数增大就要让电阻电容的数值越高，因为电阻R如果高于某个数值是一定会使得电压输出变小，这样的话就让变压效率下降了，因此一般会让比小。如图10所示。图10 RC滤波电路图方案三 LC型滤波LC滤波电路是一种与RC电感滤波电路相对的滤波电路，这种电路不但具有电压输出的波动率低而且还具有负载输出的电压能抵抗较强干扰的能力7。如图11所示。图11 LC滤波电路图方案三 电容型滤波电容滤波电路就在负载电阻上并联了一个滤波电容C，如果电路在正半周期的话，二极管D1,D3导通时，电压V2会给电容C充电，再通过电容的放电起到产生一个反向电压从而起到一种滤波效果8。虽然电路结构比较的方便，波形的输出也是比较稳定的，由于有太大的电压在负载这边，仅仅用在负载的电压很大的情况下。如图12所示。图12 电容滤波电路图时 则有公式： （10）由于要有一个不错的效果所以取则有公式： （11）是电压的周期 电压输出的平均值是1.2表2 滤波电路比较表序号类型输出直流电压整流管冲击电流外特性适用场合1电感滤波0.9小大电流硬2RC滤波1.2大小电流硬3LC滤波0.9小适应性强软4电容滤波1.2大小电流软根据上表的数据进行比对选择电容滤波电路。2.4.4 稳压电路当外界的因素产生变化时电路就会因此发生一些波动。在输入电压、温度、周围环境、湿度等产生改变时，为了让直流电压的输出避免其产生的影响和保证电压有正常稳定的输出，此时所要用到的就是稳压电路。方案一 串联反馈电路 串联型稳压电路的构成是以稳压管为主的，这种电路通过晶体管的性能起到放大电流的影响，从而使元器件中流过的电流得到提高。由于电路中采用了电压负反馈，因此这种电路能利用调节反馈系数来调节电压10。如图13所示。图13 串联型稳压电路方案二 三端可调稳压器目前为止在市面上销售的集成稳压器多种多样，也得到大范围领域的应用，普遍使用于一些小功率输出的稳压电源里大多数是三端集成稳压器,拥有串联型的稳压电路在其结构内。三端稳压器主要分为两大类，第一类就是固定的输出电压，叫做固定输出三端稳压器，第二类就是可调的输出电压，叫做可调输出三端稳压器。之所以叫做三端稳压器是因为无论是什么样式的不难看出都是由输入、输出、公共地端这三个端子组合成的。三端可调集成稳压器CW317和CW337是一种悬浮式串联调整稳压器11。可以不间断输出可控的正电压的是 317系列集成稳压器，337系列与317系列的作用就是完全相反的输出的是负电压。如图14所示。图14 CW317和CW337外形图输出电路的选择由于内部电阻阻值不大的缘故，串联型稳压电源一旦输出部分发生短路，会导致短路电流的提高。然而电路中的调整管里也会有大量的输入电压存积，这让调整管的损耗同时也得到大幅度的提高，而大幅度的损耗提高导致调整管因为过热而报废。基于这点就要对整个电源电路进行短路保护。这样就增加了整体电路的设计复杂性和难度。因此这里选择使用的是三端稳压器。2.4.5 集成稳压器的参数关系因为要使集成稳压器的输出电压和开关电源所需的输出电压大小和范围相符。所以允许的最大电流，输入的电压公式为： （12）是最大输出电压：是最小输出电压；是最小输入输出压差；是最大输入输出压差。 可调式三端集成稳压器输出电压公式为12： （13）3 优化方案设计由于直流稳压电源在调节输出电压是通过调节滑动变阻器来调节的使用起来十分不方便，因此对这点进行一次优化，优化的方案是通过采用单片机AT89C51编程控制代替人工滑动变阻器控制输出电压值的调节。如图15所示。3.1 优化系统框图调整电路显示电路AT89C51单片机最小系统DAC 取样电路比较电路按键控制电源电路图15 优化设计的系统框图3.2 AT89C51简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机13。如图16所示。图16 AT89C51引脚图 AT89C51主要特性有14：与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器、寿命：1000写/擦循环数据、保留时间：10年、全静态工作：0Hz-24Hz、三级程序存储器锁定128*8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。3.2 DAC0832芯片直流稳压电源的数模转换采用通用芯片DAC0832。DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成15。其工作方式有三种分别是：单缓冲方式、双缓冲方式和直通方式。如图17所示。图17 DAC0832原理框图当WR2和XFER都处于低电平时，8位DAC寄存器端为高电平“1”，此时DAC寄存器的输出端Q跟随输入端D也就是输入寄存器Q端的电平变化；反之，当端为低电平“0”时，第一级8位输入寄存器Q端的状态则锁存到第二级8位DAC寄存器中，以便第三级8位DAC转换器进行D/A转换。3.3 数码管显示为了直观的知道调节的输出电压，优化中使用的是七段数码管来进行显示的。数码管是八个发光二极管组合成一个像数字8的形状，通过控制这个八个发光二极管组合的亮灭来显示09这十个数字。设计中选用的是共阴极。如图18所示。图18 数码管结构图3.3.1 数码管字形编码 数码管要进行数字显示就必然要使数码管的段数据端口输出相对应的数码管字形编码16。字形编码表见附录4 硬件电路4.1 输出3V12V电压电路4.1.1 电路元器件的参数计算和选择 （1）选择变压器 电压输出范围是：，输出电流 输入输出电压差的最小是，输入输出电压差的最大是，输入的电压范围公式为： （12） 可知 符合所需的要求。 因为 ，所以取，可求出输出功率 由表1变压器的效率，所以输入功率，采用功率是20W的变压器是因为需要留存一定的空余地，因此这个电路中采用的是为15V/20W的变压器。（2）整流二极管的选择 因为：，。IN4001的反向击穿电压，额定工作电流，所以整流二极管可以选用IN4001 。 （3）滤波电容 则有公式17： （13） 可求出滤波电容C为:C=1500F，取C=1600F。 （4）滤波电容在稳压前的取值：C1=0.01F,C2=10F. （5）选用型号：LM317。 （6）滤波电容输出的取值：CO=1F。4.1 AT89C51控制部分AT89C51单片机是优化设计中的控制主体，运用控制数模转换的原理来对稳压电源的输出电压进行调节并且显示其调节数值。如图19所示。图19 AT89C51控制电路图 控制电路中有AT89C51单片机工作的基本电路。按键模块有+键和-键两个控制输出电压值的按键。上为+键下为-键。4.2 数模转换DAC0832部分 数模转换模块是整个优化方案的纽带，这个模块连接着控制部分和稳压部分。设计中数模转换模块选用的是单极性输出方式，输出的电流经过运放转换成电压。如图20所示。图20 数模转换电路图4.3 稳压部分稳压部分是优化方案中的实现核心，由数模转换模块所输出的模拟信号就是最后硬件电路的输出电压。如图21所示。图21 稳压电路图在稳压模块里的是由电阻R7与R8构成的取样电路，对输出电压进行取样，运放TL082构成比较电路，对采样电压与数模转换输出的电压进行比较以控制调整电路，三极管Q1和Q2构成调整电路，调整电路通过改变三极管的管压降来调整输出电压18。4.3 显示部分 由于滑动变阻器是手动调节输出电压其电压值要用电压表测试才知道。优化方案中的显示部分就是对电源输出电压的显示，经过这样的优化就使得整个电源更加的便捷。如图22所示。图22 显示电路图5 软件设计汇编语言是汇编指令集、伪指令集和使用它们规则的统称，使用具有一定含义的符号为助忆符，用指令助忆符、符号地址等组成的符号指令称为汇编格式指令19。优化设计就是通过单片机AT89C51汇编语言来编程控制的，程序流程图就更为直接的显示出如何对电源的输出电压进行调节。如图23所示。程序见附录 开始输出电压初始化是否有按键是否为+输出电压是否最大按键是否过3秒输出电压持续+0.1V输出电压是否最大是否有按键输出电压是否最小按键是否过3秒输出电压持续-0.1V是否有按键输出电压是否最小输出电压+0.1V输出电压-0.1V数码管显示YNYNYNYNYNNYYNNYNNYY图23 软件流程图6 仿真测试因为要确认设计出来的电路能否达到优化目标，所以要使用Protues仿真软件对电路进行的仿真测试。Proteus软件是英国公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件20。6.1 电路仿真 点击开始仿真按钮电源输出为3V。如图24、图25所示。图24 输入显示为3V图图25 输出为3V图 按下“+”按钮增加输出电压仿真电源输出为5V。如图26、图27所示。 图26 输入显示为5V图图27 输出为5.04V图 按下“+”按钮增加输出电压仿真电源输出为12V。如图28、图29所示。图28 输入显示为12V图图29 输出为12V图 按下“-”按钮降低输出电压仿真电源输出为9V。如图30、图31所示。图30 输入显示为9V图图31 输出为9V图6.2 测试结果 通过在proteus软件仿真中仿真以下得出结果。如表3所示表3 测试结果表输入电压按键输入的电压值实际输出电压值220V3V3.02V220V5V5.04V220V9V9.07V220V12V12V在可调节输出电压仿真结果表可以看出输出的电压值基本达到设计要求。6.3 优化对比优化前采用滑动变阻器时调节输出的电压仿真图。如图32、图33、图34、图35所示。图32 滑动变阻器调节输出电压3V图图33 滑动变阻器调节输出电压5V图图34 滑动变阻器调节输出电压9V图图35 滑动变阻器调节输出电压12V图由上面4图可以列出采用滑动变阻器时调节输出电压的结果表。如表4所示。 表4 测试结果表输入电压理论调节的电压值实际输出电压值220V3V3.15V220V5V5.16V220V9V9.20V220V12V12.2V对比表3与表4可以看出对于直流稳压电源设计的优化电路实现了对输出电压的精度优化，符合设计任务的要求。结束语在当今科技的飞速发展的背景下电力电子技术也在不断的发展，所有的电子设备都需要用电，而电的提供来源于电源。所以这个课题的研究十分具有意义。刚刚开始做毕业设计的时候头绪并是不特别多，在查阅了不少的相关资料后，了解到要想优化直流稳压电源的性能就得从设计出一个直流稳压电源的电路开始。而设计一个直流稳压电源就要先了解直流稳压电源的工作原理，慢慢的头绪就出来了。在设计之中，开始就要根据直流稳压电源所具有的特点来寻找与直流稳压电路组成结构的相关资料，收集确定好直流稳压电源的组成部分后，初步设定出电路由哪些模块组成，然后大概的设计方案就出来了。整体的模版确定后再对各个模块进行不同方案可行性的对比、讨论、修改，最后确定所需模块所需要的元器件以及元器件的参数。首先确定好了直流稳压电源的输入变压器，然后就是对所列出的不同的整流电路和滤波电路进行各项数据对比，选择最符合设计要求数据的电路，接着就是直流稳压电源的输出稳压电路的元器件。当所有模块的细节设计确定后就要开始着手进行直流稳压电源的优化电路设计。由于直流稳压电源的输出电压一般都是通过硬件的滑动变阻器调节的，这样不但十分麻烦而且通过滑动变阻器调节输出的电压还要用电压表进行测量才知道调节输出的电压是多少同时调节出的电压值也不精确。这样使得电源提供的直流电压不够好也使得在需要更换负载时造成了时间上的浪费。因此基于此点对于直流稳压电源的优化方案就是采用AT89C51单片机通过编程，使用按键来控制输出的电压值并加以数码管显示出当前输出的电压值。优化的方案细节就是利用单片机的编程控制加上数模转换信号再通过稳压电路输出最终调节的电压值。在优化方案设计好之后就要计算出硬件电路当中所需要的元器件的数值，然后开始使用仿真软件来画出所设计好的电路原理图。既然使用了仿真软件肯定就要学习使用，虽然以前使用过不过毕竟生疏了但是基于以前的学习过的基础所以上手的并不是很慢。在熟悉了Proteus仿真软件的操作之后，开始在黄海波老师的指导下对在Proteus仿真软件所画出的电路原理图进行仿真并测试各项对应的数据并进行调试。调试处理好之后就是对设计的直流稳压电源的输出性能进行数据测试以确保其输出的电压符合设计要求。在性能测试中为了得到更好的数据黄海波老师建议在不同的输入电压下多测几组再取其平均值。经过测试，设计的结果达到优化且基本符合设计要求中的3V12V的输出电压。最后在黄海波老师指导下以及多次的改进调试之后，设计的直流稳压电源在仿真软件中测试出来的输出电压的数据满足了开始设计任务的目标要求，可是由于大三之后的学习有所懈怠因而学识下降了些，所以在设计当中不可避免的出现了一些的错误，然而有比较多的地方可以改进的更好让那些细节做的更加的仔细，希望可以得到老师的批评指正。相信在将来科技更快的进步的前景下，直流稳压电源技术的发展一定会有更加广阔的科研领域以及更加长远的发展应用前景。27参考文献1王增福.新编线性直流稳压电源.北京：电子工业出版社,2013Wang 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