基于STM32的数控恒压恒流电源设计方案及实现方法

基于stm32的数控恒压恒流电源设计方案出售 基于stm32的数控恒压恒流电源设计方案出售 不包实物，可自己动手制作，可代做 本设计采用220V市电输入工频变压器,将220V交流电压降为24V交流电压,经过全桥整流加电容滤波,输出约32V直流电压.可调输出电压方案采用线性稳压调整器方案,即运放处于比较调整状态,运放输出驱动P型MOS管,电压输出端由电阻分压反馈至运放同相输入端,运放反相输入端由STM32单片机控制TLC5615数模转换器输入模拟电压,根据运放构成比较器原理,运放的同相端和反相端始终趋向于电压相等的特性,不断调整MOS管的导通状态,从而可以实现STM32单片机通过控制数模转换器DA的输出,进而控制直流电压的输出大小.以上为作为电压源输出的方案介绍. 作为电流源输出,需要在后级输出采用0.1欧采样电阻来采样电流,采样电流经运放放大后送至单片机AD进行计算,单片机即可获得实际输出电流大小,由此根据设定电流值大小进行比较判断再控制DA输出,即可修正输出电流与设置电流一致.采样经放大的电流一部分又经运放组成比较器电路,采样电流与电位器可设置的比较电压进行比较,当电流大于比较电压,即可改变运放输出的高低电平状态,运放输出接单片机IO口,单片机将此IO设置为外部中断触发模式,目的为实现过流时快速响应并切断输出.调节电位器即可调整过流值大小. 液晶显示采用LCD1602,报警方式采用蜂鸣器LED声光报警.关键发热部位的温度通过NTC热敏电阻来采集,具有采集温度范围宽的优点.本机引出STM32单片机的串口接口,便于利用上位机进行控制。 对电路和程序稍加升级，该电源板兼容了稳流输出的功能，最后采用VS制作对应的数据采集上位机，能够更加适应实际的应用。 具体功能： 1、输出电压：范围 0V ～30.0V，输入交流220V,直接插220V市电即可； 2、步进0.1V，纹波 30mV； 3、最大输出电流：1.5A； 4、液晶LCD1602显示； 5、由“加、减”两键控制输出电压步进增减； 6、关键器件温度检测,超过60度声光报警。 7、具有输出过流保护,过流值大小通过电位器可调。 8、具有恒流输出和恒压输出两种模式,按键切换。

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基于STM32的数控恒压恒流电源设计方案

摘要：本文介绍了一种基于STM32单片机的数控恒压恒流电源设计方案。该方案采用220V市电输入，通过工频变压器将交流电压降为24V，再经过全桥整流和电容滤波得到32V的直流电压。可调输出电压方案采用线性稳压调整器方案，通过运放和MOS管实现对输出电压的控制。作为电流源输出，通过采样电阻和运放实现对电流的采样和放大，再通过单片机进行计算和判断，最终控制DA的输出修正电流与设定电流一致。此外，还引出了STM32单片机的串口接口，方便利用上位机进行控制。

关键词：STM32单片机；数控恒压恒流电源；输出电压调节；电流采样；串口控制

引言 随着电子设备的普及和应用范围的扩大，恒压恒流电源在工业控制、实验室测试等领域得到了广泛应用。传统的恒压恒流电源多采用模拟电路和传统的控制方式，存在设计复杂、调节精度低以及响应速度慢等问题。而基于单片机的恒压恒流电源由于其灵活性、高精度和快速响应的特点，成为了一种理想的选择。

电路设计 2.1 输入电路设计 本设计采用220V市电作为输入电源，通过工频变压器将交流电压降为24V交流电压。然后经过全桥整流和电容滤波，得到32V的直流电压。这样的设计能够稳定地提供给后续的调节电路所需的电源。

2.2 输出电压调节 可调输出电压方案采用线性稳压调整器方案。在此方案中，运放处于比较调整状态，输出驱动P型MOS管，通过反馈电阻将输出电压分压反馈至运放同相输入端，通过STM32单片机控制TLC5615数模转换器输入模拟电压。运放的同相端和反相端始终趋向于电压相等的特性，不断调整MOS管的导通状态，从而实现对输出电压大小的控制。

2.3 输出电流调节 作为电流源输出，需要在后级输出采用0.1欧采样电阻来采样电流，采样电流经运放放大后送至单片机AD进行计算。单片机可以根据实际输出电流大小与设定电流值进行比较判断，并控制DA输出进行修正，使输出电流与设定电流一致。通过调节电位器，可以实现对过流值大小的调整。

系统控制 本设计采用STM32单片机作为系统控制核心。通过串口接口将单片机引出，方便利用上位机进行控制。上位机可以通过发送指令来控制恒压恒流电源的输出电压和电流，并实时监测电源的状态和参数。

功能实现 本设计的恒压恒流电源具有以下功能： (1) 输出电压范围为0V～30.0V，输入电源为220V交流电源； (2) 输出电压步进调节为0.1V，纹波小于30mV； (3) 最大输出电流为1.5A； (4) 采用LCD1602液晶显示电压和电流数值； (5) 通过“加、减”两个按键实现对输出电压的步进增减； (6) 使用NTC热敏电阻采集关键发热部位的温度，并通过蜂鸣器和LED声光报警超过60度的温度； (7) 具有输出过流保护功能，过流值大小可通过电位器调节； (8) 支持恒流输出和恒压输出两种模式，可以通过按键进行切换。

结论 本文介绍了一种基于STM32单片机的数控恒压恒流电源设计方案。该方案通过使用STM32单片机作为控制核心，实现了对输出电压和电流的精确控制和调节，同时具备了过流保护和温度报警等功能。此外，通过引出串口接口，方便了

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