摘要：提出一種單片機(jī)控制的多功能交流穩(wěn)壓電源，論述其工作原理，給出了軟、硬件框圖。該電源實(shí)現(xiàn)了智能化、多功能、高精度，還有定時(shí)輸出、智能鬧鐘和顯示直觀等功能。

    關(guān)鍵詞：交流穩(wěn)壓電源  單片機(jī)  定時(shí)

1 引言

目前我國(guó)有些地方由于電力供應(yīng)緊張，或電力設(shè)備嚴(yán)重老化，在用電高峰期，電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行，電網(wǎng)電壓太低，而在用電低谷期，電網(wǎng)電壓太高，這種電壓大幅度波動(dòng)的現(xiàn)象，很容易給一些用電設(shè)備帶來(lái)?yè)p害。特別是不斷出現(xiàn)的各種智能化儀器儀表、個(gè)人電腦等家用電器，對(duì)電源質(zhì)量的要求越來(lái)越高，這就需要研制一種高性能的交流穩(wěn)壓電源。

當(dāng)前市場(chǎng)上的交流穩(wěn)壓電源有繼電器控制和伺服電機(jī)控制的交流穩(wěn)壓電源兩類(lèi)，前者是一種有級(jí)調(diào)整，價(jià)格低廉，效率較高，但由于是有級(jí)調(diào)整造成電壓跳動(dòng)和瞬間斷電，用于計(jì)算機(jī)及帶微電腦的家用電器、智能化儀器儀表等容易造成故障。后者是一種無(wú)級(jí)調(diào)整、效率高、調(diào)壓范圍寬、波形失真小，但是功能比較單一，性能和可靠性欠佳，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化，不能數(shù)字顯示，更沒(méi)有定時(shí)輸出和鬧鐘作用。為此，我們研制的單片機(jī)控制多功能交流穩(wěn)壓電源，具有穩(wěn)壓精度好、效率高、適用范圍寬，且能自動(dòng)連續(xù)調(diào)壓，波形失真小，特別是由于采用了單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了智能化，具有數(shù)字顯示輸出電壓、穩(wěn)壓精度、時(shí)間、定時(shí)起止時(shí)間、鬧鐘時(shí)間等功能，參數(shù)可以由用戶修改，而且既可以作交流穩(wěn)壓電源，又可以作定時(shí)輸出電源。

2 工作原理

這種多功能交流穩(wěn)壓電源采用89C2051單片機(jī)進(jìn)行控制，電路原理如圖1所示。將市電電壓變化和負(fù)載變化情況，通過(guò)取樣電路，經(jīng)LM331組成的V/F電路轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，送入單片機(jī)進(jìn)行處理，算出電壓，再與用戶預(yù)置的允許電壓比較來(lái)控制伺服電機(jī)，進(jìn)而控制環(huán)形自耦變壓器調(diào)整輸出電壓，使輸出電壓保持穩(wěn)定，控制部分采用高速電子開(kāi)關(guān)和達(dá)林頓管組成的驅(qū)動(dòng)電路，所以靈敏度高、噪聲低。單片機(jī)輸出的顯示內(nèi)容由74LS164組成的串入/并出電路驅(qū)動(dòng)的五位LED顯示。單片機(jī)通過(guò)三條可編程I/O線完成多項(xiàng)顯示項(xiàng)目。參數(shù)的顯示和修改類(lèi)似于電子手表，用戶容易理解和掌握，顯示內(nèi)容及意義如下：

0220實(shí)時(shí)輸出電壓為220V

110.28實(shí)時(shí)時(shí)間為10點(diǎn)28分

206.306點(diǎn)30分鬧鐘啟動(dòng)

303.04穩(wěn)壓精度為上限3％，下限4％

410.3010點(diǎn)30分為定時(shí)電源接通

511.0011點(diǎn)定時(shí)電源斷開(kāi)

用戶能直觀了解輸出電壓、時(shí)間等，能修改穩(wěn)壓精度及鬧鐘時(shí)間，根據(jù)用戶預(yù)置定時(shí)起止時(shí)間，自動(dòng)控制定時(shí)驅(qū)動(dòng)電路，控制定時(shí)電路準(zhǔn)時(shí)接通電源，準(zhǔn)時(shí)斷開(kāi)電源。

這種多功能交流穩(wěn)壓電源，還具有延時(shí)輸出功能，在斷電后又來(lái)電時(shí)，能準(zhǔn)確延時(shí)5分鐘后輸出，延時(shí)精度高，延時(shí)時(shí)間誤差<1s。還具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等保護(hù)電路。

因此，該穩(wěn)壓電源具有精度高、響應(yīng)速度快、波形失真小、效率高、體積小、智能化程度高等許多優(yōu)點(diǎn)。

3 主要性能指標(biāo)

市電輸入：150V～245V；

穩(wěn)壓輸出：220V±1％（精度可由用戶根據(jù)需要修改）；

定時(shí)穩(wěn)壓電源額定功率：3000W；

延時(shí)穩(wěn)壓電源額定功率：3000W；

時(shí)間誤差：<1s/d；

    摘要：提出一種單片機(jī)控制的多功能交流穩(wěn)壓電源，論述其工作原理，給出了軟、硬件框圖。該電源實(shí)現(xiàn)了智能化、多功能、高精度，還有定時(shí)輸出、智能鬧鐘和顯示直觀等功能。

    關(guān)鍵詞：交流穩(wěn)壓電源  單片機(jī)  定時(shí)

1 引言

目前我國(guó)有些地方由于電力供應(yīng)緊張，或電力設(shè)備嚴(yán)重老化，在用電高峰期，電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行，電網(wǎng)電壓太低，而在用電低谷期，電網(wǎng)電壓太高，這種電壓大幅度波動(dòng)的現(xiàn)象，很容易給一些用電設(shè)備帶來(lái)?yè)p害。特別是不斷出現(xiàn)的各種智能化儀器儀表、個(gè)人電腦等家用電器，對(duì)電源質(zhì)量的要求越來(lái)越高，這就需要研制一種高性能的交流穩(wěn)壓電源。

當(dāng)前市場(chǎng)上的交流穩(wěn)壓電源有繼電器控制和伺服電機(jī)控制的交流穩(wěn)壓電源兩類(lèi)，前者是一種有級(jí)調(diào)整，價(jià)格低廉，效率較高，但由于是有級(jí)調(diào)整造成電壓跳動(dòng)和瞬間斷電，用于計(jì)算機(jī)及帶微電腦的家用電器、智能化儀器儀表等容易造成故障。后者是一種無(wú)級(jí)調(diào)整、效率高、調(diào)壓范圍寬、波形失真小，但是功能比較單一，性能和可靠性欠佳，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化，不能數(shù)字顯示，更沒(méi)有定時(shí)輸出和鬧鐘作用。為此，我們研制的單片機(jī)控制多功能交流穩(wěn)壓電源，具有穩(wěn)壓精度好、效率高、適用范圍寬，且能自動(dòng)連續(xù)調(diào)壓，波形失真小，特別是由于采用了單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了智能化，具有數(shù)字顯示輸出電壓、穩(wěn)壓精度、時(shí)間、定時(shí)起止時(shí)間、鬧鐘時(shí)間等功能，參數(shù)可以由用戶修改，而且既可以作交流穩(wěn)壓電源，又可以作定時(shí)輸出電源。

2 工作原理

這種多功能交流穩(wěn)壓電源采用89C2051單片機(jī)進(jìn)行控制，電路原理如圖1所示。將市電電壓變化和負(fù)載變化情況，通過(guò)取樣電路，經(jīng)LM331組成的V/F電路轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，送入單片機(jī)進(jìn)行處理，算出電壓，再與用戶預(yù)置的允許電壓比較來(lái)控制伺服電機(jī)，進(jìn)而控制環(huán)形自耦變壓器調(diào)整輸出電壓，使輸出電壓保持穩(wěn)定，控制部分采用高速電子開(kāi)關(guān)和達(dá)林頓管組成的驅(qū)動(dòng)電路，所以靈敏度高、噪聲低。單片機(jī)輸出的顯示內(nèi)容由74LS164組成的串入/并出電路驅(qū)動(dòng)的五位LED顯示。單片機(jī)通過(guò)三條可編程I/O線完成多項(xiàng)顯示項(xiàng)目。參數(shù)的顯示和修改類(lèi)似于電子手表，用戶容易理解和掌握，顯示內(nèi)容及意義如下：

0220實(shí)時(shí)輸出電壓為220V

110.28實(shí)時(shí)時(shí)間為10點(diǎn)28分

206.306點(diǎn)30分鬧鐘啟動(dòng)

303.04穩(wěn)壓精度為上限3％，下限4％

410.3010點(diǎn)30分為定時(shí)電源接通

511.0011點(diǎn)定時(shí)電源斷開(kāi)

用戶能直觀了解輸出電壓、時(shí)間等，能修改穩(wěn)壓精度及鬧鐘時(shí)間，根據(jù)用戶預(yù)置定時(shí)起止時(shí)間，自動(dòng)控制定時(shí)驅(qū)動(dòng)電路，控制定時(shí)電路準(zhǔn)時(shí)接通電源，準(zhǔn)時(shí)斷開(kāi)電源。

這種多功能交流穩(wěn)壓電源，還具有延時(shí)輸出功能，在斷電后又來(lái)電時(shí)，能準(zhǔn)確延時(shí)5分鐘后輸出，延時(shí)精度高，延時(shí)時(shí)間誤差<1s。還具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等保護(hù)電路。

因此，該穩(wěn)壓電源具有精度高、響應(yīng)速度快、波形失真小、效率高、體積小、智能化程度高等許多優(yōu)點(diǎn)。

3 主要性能指標(biāo)

市電輸入：150V～245V；

穩(wěn)壓輸出：220V±1％（精度可由用戶根據(jù)需要修改）；

定時(shí)穩(wěn)壓電源額定功率：3000W；

延時(shí)穩(wěn)壓電源額定功率：3000W；

時(shí)間誤差：<1s/d；