基于STM32的数控线性稳压电源设计，具有恒压恒流输出和过流保护功能
基于STM32的数控线性稳压电源设计，具有恒压恒流输出和过流保护功能
基于STM32的数控线性稳压电源，是一种基于STM32单片机的稳压电源设计方案。本设计通过220V市电输入工频变压器，将220V交流电压降低为24V交流电压，并通过全桥整流加电容滤波，输出约32V直流电压。该电源具有可调输出电压的功能，采用线性稳压调整器方案。
在线性稳压调整器方案中，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。
作为电流源输出，需要在后级输出采用0.1欧姆采样电阻来采样电流，并经过运放放大后送至单片机AD进行计算。单片机可以根据采样电流大小判断并修正输出电流与设定电流一致。采样经放大的电流一部分再经运放组成比较器电路，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时，运放输出的高低电平状态改变，运放输出接单片机IO口。单片机将此IO口设置为外部中断触发模式，实现过流时快速响应并切断输出。通过调节电位器，可以调整过流值大小。
本设计中采用LCD1602液晶显示，通过液晶显示输出的电压和电流值。报警方式采用蜂鸣器和LED声光报警，关键发热部位的温度通过NTC热敏电阻来采集。该电源板还引出STM32单片机的串口接口，方便利用上位机进行控制。
通过对电路和程序的升级，该电源板还兼容了稳流输出的功能。此外，我们还使用VS制作了对应的数据采集上位机，以更好地适应实际的应用。
具体功能方面，该电源板具备以下特点：
- 输出电压范围为0V～30.0V，输入为交流220V，可直接插入220V市电；
- 输出电压步进为0.1V，纹波低于30mV；
- 最大输出电流为1.5A；
- 采用液晶LCD1602显示电压和电流数值；
- 通过“加、减”两个按键控制输出电压的步进增减；
- 可监测关键器件的温度，当温度超过60度时进行声光报警；
- 具备输出过流保护功能，过流值大小可通过电位器调节；
- 支持恒流输出和恒压输出两种模式，通过按键进行切换。
基于STM32的数控线性稳压电源设计方案，具有学习和设计参考价值，已经验证。设计资料包括源程序、原理图、PCB等设计资料，为开发者提供了丰富的资源和方便的开发工具。该方案的应用广泛，可以满足不同领域中对稳压电源的需求。
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