CN204361902U - 一种直流稳压电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流稳压电源电路，包括微控制器模块和变压整流滤波电路，以及与变压整流滤波电路相接的12V稳压电路、5V稳压电路、3.3V稳压电路和DC-DC变换器电路，微控制器模块的输入端接有键盘电路，微控制器模块的输出端接有液晶显示电路和脉宽调制电路，脉宽调制电路的输出端接有DC-DC变换器驱动电路，DC-DC变换器电路上接有电压采样电路；DC-DC变换器电路包括场效应管Q1和Q2，电阻R13、R19、R23、R24和R25，电感L2，以及极性电容C15和非极性电容C14。本实用新型结构简单，使用操作方便，系统损耗低，工作稳定性和可靠性高，抗干扰能力强，稳压精度高，不易损坏，实用性强。

Description

一种直流稳压电源电路

技术领域

本实用新型属于直流稳压电源技术领域，具体涉及一种直流稳压电源电路。

背景技术

众所周知，许多电子设备都需要各项性能稳定的直流供电电源，而电网只能提供给我们交流电源。因此直流电源担负着把交流电源转换为各种电子设备所需的直流电源的任务，被誉为电路的心脏。而由于电网电压波动(我国一般变化范围为10％)、负载变化、电源自身设计等原因造成输出电压不稳定，因此要求转换后的直流电源要具有良好的稳定性，当电网或负载变化时,它能保持稳定的电压输出，并具有较低的纹波。但是，现有技术中的稳压直流电源品种烦多，但还存在以下诸多问题：功能过于简单、干扰大、可靠性低、难控制、稳压精度低、易损坏且体积大、笨、重、电路复杂程度高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种直流稳压电源电路，其结构简单，体积小，重量轻，使用操作方便，系统损耗低，工作稳定性和可靠性高，抗干扰能力强，稳压精度高，不易损坏，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种直流稳压电源电路，其特征在于：包括微控制器模块和与220V交流电源相接的变压整流滤波电路，以及与变压整流滤波电路相接的12V稳压电路、5V稳压电路、3.3V稳压电路和DC-DC变换器电路，所述微控制器模块的输入端接有键盘电路，所述微控制器模块的输出端接有液晶显示电路和用于对DC-DC变换器电路进行脉宽调制的脉宽调制电路，所述脉宽调制电路的输出端接有用于驱动DC-DC变换器电路的DC-DC变换器驱动电路，所述DC-DC变换器电路与DC-DC变换器驱动电路的输出端相接，所述DC-DC变换器电路上接有电压采样电路，所述脉宽调制电路和微控制器模块均与电压采样电路的输出端相接；所述DC-DC变换器电路包括场效应管Q1和场效应管Q2，电阻R13、电阻R19、电阻R23和电阻R24，电感L2，以及极性电容C15和非极性电容C14；所述电阻R13的一端和电阻R23的一端分别与DC-DC变换器驱动电路的输出端相接，所述场效应管Q1的源极与场效应管Q2的漏极、电阻R19的一端和电感L2的一端相接后与DC-DC变换器驱动电路的输出端相接，所述场效应管Q1的栅极和电阻R19的另一端均与电阻R13的另一端相接，所述场效应管Q1的漏极与变压整流滤波电路的输出端相接，所述场效应管Q2的栅极和电阻R24的一端均与电阻R23的另一端相接，所述场效应管Q2的源极与电阻R24的另一端相接，所述电感L2的另一端与极性电容C15的正极和非极性电容C14的一端相接，且为DC-DC变换器电路的输出端Vout，所述极性电容C15的负极和非极性电容C14的另一端均接地；所述微控制器模块与3.3V稳压电路的+3.3V电压输出端相接，所述脉宽调制电路与12V稳压电路的+12V电压输出端和5V稳压电路的+5V电压输出端均相接，所述DC-DC变换器驱动电路与12V稳压电路的+12V电压输出端和5V稳压电路的+5V电压输出端均相接，所述液晶显示电路与5V稳压电路的+5V电压输出端相接。

上述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述微控制器模块包括单片机MSP430F169、晶振电路和复位电路，所述单片机MSP430F169的第1引脚和第64引脚均与3.3V稳压电路的+3.3V电压输出端相接，所述单片机MSP430F169的第62引脚和第63引脚均接地；所述晶振电路由晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C36和非极性电容C37组成，所述晶振Y1接在所述单片机MSP430F169的第8引脚和第9引脚之间，所述晶振Y2的一端和非极性电容C36的一端均与所述单片机MSP430F169的第52引脚相接，所述晶振Y2的另一端和非极性电容C37的一端均与所述单片机MSP430F169的第53引脚相接，所述非极性电容C36的另一端和非极性电容C37的另一端均接地；所述复位电路由电阻R50和非极性电容C50组成，所述电阻R50的一端和非极性电容C50的一端均与所述单片机MSP430F169的第58引脚相接，所述电阻R50的另一端与3.3V稳压电路的+3.3V电压输出端相接，所述非极性电容C50的另一端接地。

上述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述电压采样电路包括运算放大器芯片LM324、电阻R4、电阻R5和电阻R25，所述电阻R25的一端与场效应管Q2的源极相接，所述运算放大器芯片LM324的第3引脚通过电阻R6与电阻25的另一端相接，且通过非极性电容C6接地，所述运算放大器芯片LM324的第2引脚通过非极性电容C1与电阻R4的一端相接，且通过电阻R2接地，所述电阻R4的另一端为电压采样电路的第一输出端I_fb1，所述运算放大器芯片LM324的第1引脚与第2引脚之间接有电阻R3，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚与电阻R5的一端和5V稳压电路的+5V电压输出端相接，且通过非极性电容C10接地，所述电阻R5的另一端与稳压二极管D1的阴极和非极性电容C5的一端相接且为电压采样电路的第二输出端，所述电压采样电路的第二输出端与所述单片机MSP430F169的第26引脚相接，所述稳压二极管D1的阳极和非极性电容C5的另一端均接地，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚与5V稳压电路的+5V电压输出端相接，所述运算放大器芯片LM324的第11引脚接地。

上述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述脉宽调制电路包括脉宽调制控制芯片TL494、运算放大器芯片LM324和电阻R22，所述脉宽调制控制芯片TL494的第1引脚通过并联的电阻R21和非极性电容C11与电阻R22的一端相接且接地，所述电阻R22的另一端通过串联的电阻R16和电阻R8与5V稳压电路的+5V电压输出端相接，所述电阻R8上并联有非极性电容C8；所述脉宽调制控制芯片TL494的第2引脚通过电阻R17与所述单片机MSP430F169的第6引脚相接，且通过串联的电阻R20和非极性电容C12与所述单片机MSP430F169的第3引脚相接；所述脉宽调制控制芯片TL494的第2引脚与第3引脚之间接有非极性电容C10；所述脉宽调制控制芯片TL494的第4引脚通过非极性电容C18与5V稳压电路的+5V电压输出端相接，且通过电阻R27接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第5引脚通过非极性电容C22接地，所述脉宽调制控制芯片TL494的第6引脚通过电阻R29接地，所述脉宽调制控制芯片TL494的第7引脚和第13引脚均接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第8引脚、第11引脚和第12引脚均与12V稳压电路的+12V电压输出端相接，所述脉宽调制控制芯片TL494的第9引脚和第10引脚均通过串联的电阻R28和电阻R30接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第14引脚与5V稳压电路的+5V电压输出端相接，且通过非极性电容C13接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第15引脚通过电阻R15与所述脉宽调制控制芯片TL494的第3引脚相接，且通过电阻R9与所述运算放大器芯片LM324的第8引脚相接；所述电阻R15的两端之间接有串联的非极性电容C9和电阻R10，所述运算放大器芯片LM324的第8引脚和第9引脚之间接有电阻R18，所述运算放大器芯片LM324的第9引脚通过电阻R14接地，所述运算放大器芯片LM324的第10引脚通过电阻R11接地，且通过电阻R7与所述运算放大器芯片LM324的第6引脚和第7引脚相接，所述运算放大器芯片LM324的第5引脚通过电阻R12与所述单片机MSP430F169的第5引脚相接；所述脉宽调制控制芯片TL494的第16引脚与电压采样电路的第一输出端I_fb1相接，且通过非极性电容C21接地。

上述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述DC-DC变换器驱动电路包括芯片IR2184、三极管Q6和肖特基二极管D3，所述芯片IR2184的第1引脚与电阻R28和电阻R30的连接端相接，所述芯片IR2184的第2引脚和三极管Q6的集电极均通过电阻R26与5V稳压电路的+5V电压输出端相接，所述三极管Q6的基极通过串联的电阻R32和电阻R33接地，所述三极管Q6的发射极接地，所述芯片IR2184的第3引脚接地，所述芯片IR2184的第4引脚与电阻R23的一端相接，所述芯片IR2184的第5引脚和肖特基二极管D3的阳极均与12V稳压电路的+12V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C16和极性电容C17接地；所述肖特基二极管D3的阴极与所述芯片IR2184的第8引脚相接，且通过并联的非极性电容C19和极性电容C20与所述芯片IR2184的第6引脚相接；所述芯片IR2184的第6引脚与相接后的场效应管Q1的源极、场效应管Q2的漏极、电阻R19的一端和电感L2的一端相接，所述芯片IR2184的第7引脚与电阻R13的一端相接。

上述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述变压整流滤波电路包括变压器T和全桥整流器D，所述变压器T的初级线圈的两端分别与220V交流电源的两个输出端相接，所述全桥整流器D的两个交流信号输入端分别与变压器T的次级线圈的两端相接，所述全桥整流器D的正极电压输出端为变压整流滤波电路的+24V电压输出端，且通过并联的极性电容C25、极性电容C26和非极性电容C27接地；所述全桥整流器D的负极电压输出端接地。

上述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述12V稳压电路包括开关电源芯片LM2596-12、电感L3和肖特基二极管DZ3，所述开关电源芯片LM2596-12的第1引脚通过电源开关S17与变压整流滤波电路的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C28接地，所述开关电源芯片LM2596-12的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-12的第2引脚与电感L3的一端和肖特基二极管DZ3的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-12的第4引脚与电感L3的另一端相接且为12V稳压电路的+12V电压输出端，且通过并联的极性电容C29、极性电容C31和非极性电容C30接地，所述肖特基二极管DZ3的阳极接地；所述5V稳压电路包括开关电源芯片LM2596-5.0、电感L4和肖特基二极管DZ4，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第1引脚与变压整流滤波电路的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C37接地，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第2引脚与电感L4的一端和肖特基二极管DZ4的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第4引脚与电感L4的另一端相接且为5V稳压电路的+5V电压输出端，且通过并联的极性电容C36、极性电容C34和非极性电容C35接地，所述肖特基二极管DZ4的阳极接地；所述3.3V稳压电路包括开关电源芯片LM2596-3.3、电感L5和肖特基二极管DZ5，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第1引脚与变压整流滤波电路的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C32接地，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第2引脚与电感L5的一端和肖特基二极管DZ5的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第4引脚与电感L5的另一端相接且为3.3V稳压电路的+3.3V电压输出端，且通过并联的极性电容C33和非极性电容C46接地，所述肖特基二极管DZ5的阳极接地。

上述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述键盘电路为4×4键盘电路。

上述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述液晶显示电路由12864液晶显示屏和滑动变阻器R35组成，所述12864液晶显示屏的第1引脚和滑动变阻器R35的一个固定端均接地，所述12864液晶显示屏的第2引脚和滑动变阻器R35的另一个固定端均与5V稳压电路的+5V电压输出端均相接，所述12864液晶显示屏的第3引脚和滑动变阻器R35的滑动端均与所述单片机MSP430F169的第28引脚相接，所述12864液晶显示屏的第4～10引脚依次对应与所述单片机MSP430F169的第29～35引脚相接，所述12864液晶显示屏的第11～18引脚依次对应与所述单片机MSP430F169的第36～43引脚相接，所述12864液晶显示屏的第19引脚与5V稳压电路的+5V电压输出端均相接，所述12864液晶显示屏的第20引脚接地。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型电路结构简单，实现方便，制作成成品后的体积小，重量轻。

2、本实用新型的使用操作方便。

3、本实用新型的DC-DC变换器电路能够明显减低系统损耗，使系统的效率达到80％以上。

4、本实用新型采用脉宽调制控制芯片TL494实现脉宽调制电路，提高了脉宽调制电路的工作稳定性和可靠性，进而提高了本实用新型的工作稳定性和可靠性。

5、本实用新型的抗干扰能力强，稳压精度高。

5、本实用新型不易损坏，能够推广用作实验室教学或一般技术人员所需直流稳压电源，给一般供电性实验和调试工作带来便利，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，体积小，重量轻，使用操作方便，系统损耗低，工作稳定性和可靠性高，抗干扰能力强，稳压精度高，不易损坏，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型DC-DC变换器电路的电路原理图。

图3为本实用新型微控制器模块的电路原理图。

图4为本实用新型电压采样电路模块的电路原理图。

图5为本实用新型脉宽调制电路的电路原理图。

图6为本实用新型DC-DC变换器驱动电路的电路原理图。

图7为本实用新型变压整流滤波电路的电路原理图。

图8为本实用新型12V稳压电路的电路原理图。

图9为本实用新型5V稳压电路的电路原理图。

图10为本实用新型3.3V稳压电路的电路原理图。

图11为本实用新型液晶显示电路的电路原理图。

附图标记说明:

1—220V交流电源；      2—微控制器模块；     3—变压整流滤波电路；

4—12V稳压电路；       5—5V稳压电路；       6—3.3V稳压电路；

7—DC-DC变换器电路；   8—键盘电路；         9—液晶显示电路；

10—脉宽调制电路；     11—DC-DC变换器驱动电路；

12—电压采样电路。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括微控制器模块2和与220V交流电源1相接的变压整流滤波电路3，以及与变压整流滤波电路3相接的12V稳压电路4、5V稳压电路5、3.3V稳压电路6和DC-DC变换器电路7，所述微控制器模块2的输入端接有键盘电路8，所述微控制器模块2的输出端接有液晶显示电路9和用于对DC-DC变换器电路7进行脉宽调制的脉宽调制电路10，所述脉宽调制电路10的输出端接有用于驱动DC-DC变换器电路7的DC-DC变换器驱动电路11，所述DC-DC变换器电路7与DC-DC变换器驱动电路11的输出端相接，所述DC-DC变换器电路7上接有电压采样电路12，所述脉宽调制电路10和微控制器模块2均与电压采样电路12的输出端相接；如图2所示，所述DC-DC变换器电路7包括场效应管Q1和场效应管Q2，电阻R13、电阻R19、电阻R23和电阻R24，电感L2，以及极性电容C15和非极性电容C14；所述电阻R13的一端和电阻R23的一端分别与DC-DC变换器驱动电路11的输出端相接，所述场效应管Q1的源极与场效应管Q2的漏极、电阻R19的一端和电感L2的一端相接后与DC-DC变换器驱动电路11的输出端相接，所述场效应管Q1的栅极和电阻R19的另一端均与电阻R13的另一端相接，所述场效应管Q1的漏极与变压整流滤波电路3的输出端相接，所述场效应管Q2的栅极和电阻R24的一端均与电阻R23的另一端相接，所述场效应管Q2的源极与电阻R24的另一端相接，所述电感L2的另一端与极性电容C15的正极和非极性电容C14的一端相接，且为DC-DC变换器电路7的输出端Vout，所述极性电容C15的负极和非极性电容C14的另一端均接地；所述微控制器模块2与3.3V稳压电路6的+3.3V电压输出端相接，所述脉宽调制电路10与12V稳压电路4的+12V电压输出端和5V稳压电路5的+5V电压输出端均相接，所述DC-DC变换器驱动电路11与12V稳压电路4的+12V电压输出端和5V稳压电路5的+5V电压输出端均相接，所述液晶显示电路9与5V稳压电路5的+5V电压输出端相接。具体实施时，所述场效应管Q1和场效应管Q2的型号均为IRF540N。本实用新型的DC-DC变换器电路中，场效应管Q1起整流作用，场效应管Q2起续流作用；本实用新型的DC-DC变换器电路能够明显减低系统损耗，使系统的效率达到80％以上。

如图3所示，本实施例中，所述微控制器模块2包括单片机MSP430F169、晶振电路和复位电路，所述单片机MSP430F169的第1引脚和第64引脚均与3.3V稳压电路6的+3.3V电压输出端相接，所述单片机MSP430F169的第62引脚和第63引脚均接地；所述晶振电路由晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C36和非极性电容C37组成，所述晶振Y1接在所述单片机MSP430F169的第8引脚和第9引脚之间，所述晶振Y2的一端和非极性电容C36的一端均与所述单片机MSP430F169的第52引脚相接，所述晶振Y2的另一端和非极性电容C37的一端均与所述单片机MSP430F169的第53引脚相接，所述非极性电容C36的另一端和非极性电容C37的另一端均接地；所述复位电路由电阻R50和非极性电容C50组成，所述电阻R50的一端和非极性电容C50的一端均与所述单片机MSP430F169的第58引脚相接，所述电阻R50的另一端与3.3V稳压电路6的+3.3V电压输出端相接，所述非极性电容C50的另一端接地。

如图4所示，本实施例中，所述电压采样电路12包括运算放大器芯片LM324、电阻R4、电阻R5和电阻R25，所述电阻R25的一端与场效应管Q2的源极相接，所述运算放大器芯片LM324的第3引脚通过电阻R6与电阻25的另一端相接，且通过非极性电容C6接地，所述运算放大器芯片LM324的第2引脚通过非极性电容C1与电阻R4的一端相接，且通过电阻R2接地，所述电阻R4的另一端为电压采样电路12的第一输出端I_fb1，所述运算放大器芯片LM324的第1引脚与第2引脚之间接有电阻R3，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚与电阻R5的一端和5V稳压电路5的+5V电压输出端相接，且通过非极性电容C10接地，所述电阻R5的另一端与稳压二极管D1的阴极和非极性电容C5的一端相接且为电压采样电路12的第二输出端，所述电压采样电路12的第二输出端与所述单片机MSP430F169的第26引脚相接，所述稳压二极管D1的阳极和非极性电容C5的另一端均接地，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚与5V稳压电路5的+5V电压输出端相接，所述运算放大器芯片LM324的第11引脚接地。

如图5所示，本实施例中，所述脉宽调制电路10包括脉宽调制控制芯片TL494、运算放大器芯片LM324和电阻R22，所述脉宽调制控制芯片TL494的第1引脚通过并联的电阻R21和非极性电容C11与电阻R22的一端相接且接地，所述电阻R22的另一端通过串联的电阻R16和电阻R8与5V稳压电路5的+5V电压输出端相接，所述电阻R8上并联有非极性电容C8；所述脉宽调制控制芯片TL494的第2引脚通过电阻R17与所述单片机MSP430F169的第6引脚相接，且通过串联的电阻R20和非极性电容C12与所述单片机MSP430F169的第3引脚相接；所述脉宽调制控制芯片TL494的第2引脚与第3引脚之间接有非极性电容C10；所述脉宽调制控制芯片TL494的第4引脚通过非极性电容C18与5V稳压电路5的+5V电压输出端相接，且通过电阻R27接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第5引脚通过非极性电容C22接地，所述脉宽调制控制芯片TL494的第6引脚通过电阻R29接地，所述脉宽调制控制芯片TL494的第7引脚和第13引脚均接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第8引脚、第11引脚和第12引脚均与12V稳压电路4的+12V电压输出端相接，所述脉宽调制控制芯片TL494的第9引脚和第10引脚均通过串联的电阻R28和电阻R30接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第14引脚与5V稳压电路5的+5V电压输出端相接，且通过非极性电容C13接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第15引脚通过电阻R15与所述脉宽调制控制芯片TL494的第3引脚相接，且通过电阻R9与所述运算放大器芯片LM324的第8引脚相接；所述电阻R15的两端之间接有串联的非极性电容C9和电阻R10，所述运算放大器芯片LM324的第8引脚和第9引脚之间接有电阻R18，所述运算放大器芯片LM324的第9引脚通过电阻R14接地，所述运算放大器芯片LM324的第10引脚通过电阻R11接地，且通过电阻R7与所述运算放大器芯片LM324的第6引脚和第7引脚相接，所述运算放大器芯片LM324的第5引脚通过电阻R12与所述单片机MSP430F169的第5引脚相接；所述脉宽调制控制芯片TL494的第16引脚与电压采样电路12的第一输出端I_fb1相接，且通过非极性电容C21接地。所述脉宽调制控制芯片TL494是美国TI公司研发的一款可固定频率的电压驱动型专用双端PWM脉宽调制器件,它包含了开关电源控制所需的全部功能其内部电路由振荡电路、基准电压产生电路、死区调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成，具有驱动能力强、工作性能稳定、功能完善等优点。

如图6所示，本实施例中，所述DC-DC变换器驱动电路11包括芯片IR2184、三极管Q6和肖特基二极管D3，所述芯片IR2184的第1引脚与电阻R28和电阻R30的连接端相接，所述芯片IR2184的第2引脚和三极管Q6的集电极均通过电阻R26与5V稳压电路5的+5V电压输出端相接，所述三极管Q6的基极通过串联的电阻R32和电阻R33接地，所述三极管Q6的发射极接地，所述芯片IR2184的第3引脚接地，所述芯片IR2184的第4引脚与电阻R23的一端相接，所述芯片IR2184的第5引脚和肖特基二极管D3的阳极均与12V稳压电路4的+12V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C16和极性电容C17接地；所述肖特基二极管D3的阴极与所述芯片IR2184的第8引脚相接，且通过并联的非极性电容C19和极性电容C20与所述芯片IR2184的第6引脚相接；所述芯片IR2184的第6引脚与相接后的场效应管Q1的源极、场效应管Q2的漏极、电阻R19的一端和电感L2的一端相接，所述芯片IR2184的第7引脚与电阻R13的一端相接。具体实施时，所述肖特基二极管D3的型号为SB260。

如图7所示，本实施例中，所述变压整流滤波电路3包括变压器T和全桥整流器D，所述变压器T的初级线圈的两端分别与220V交流电源1的两个输出端相接，所述全桥整流器D的两个交流信号输入端分别与变压器T的次级线圈的两端相接，所述全桥整流器D的正极电压输出端为变压整流滤波电路3的+24V电压输出端，且通过并联的极性电容C25、极性电容C26和非极性电容C27接地；所述全桥整流器D的负极电压输出端接地。

本实施例中，如图8所示，所述12V稳压电路4包括开关电源芯片LM2596-12、电感L3和肖特基二极管DZ3，所述开关电源芯片LM2596-12的第1引脚通过电源开关S17与变压整流滤波电路3的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C28接地，所述开关电源芯片LM2596-12的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-12的第2引脚与电感L3的一端和肖特基二极管DZ3的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-12的第4引脚与电感L3的另一端相接且为12V稳压电路4的+12V电压输出端，且通过并联的极性电容C29、极性电容C31和非极性电容C30接地，所述肖特基二极管DZ3的阳极接地；如图9所示，所述5V稳压电路5包括开关电源芯片LM2596-5.0、电感L4和肖特基二极管DZ4，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第1引脚与变压整流滤波电路3的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C37接地，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第2引脚与电感L4的一端和肖特基二极管DZ4的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第4引脚与电感L4的另一端相接且为5V稳压电路5的+5V电压输出端，且通过并联的极性电容C36、极性电容C34和非极性电容C35接地，所述肖特基二极管DZ4的阳极接地；如图10所示，所述3.3V稳压电路6包括开关电源芯片LM2596-3.3、电感L5和肖特基二极管DZ5，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第1引脚与变压整流滤波电路3的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C32接地，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第2引脚与电感L5的一端和肖特基二极管DZ5的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第4引脚与电感L5的另一端相接且为3.3V稳压电路6的+3.3V电压输出端，且通过并联的极性电容C33和非极性电容C46接地，所述肖特基二极管DZ5的阳极接地。具体实施时，所述肖特基二极管DZ3、肖特基二极管DZ4和肖特基二极管DZ5的型号均为IN5822。

本实施例中，所述键盘电路8为4×4键盘电路。

如图11所示，本实施例中，所述液晶显示电路9由12864液晶显示屏和滑动变阻器R35组成，所述12864液晶显示屏的第1引脚和滑动变阻器R35的一个固定端均接地，所述12864液晶显示屏的第2引脚和滑动变阻器R35的另一个固定端均与5V稳压电路5的+5V电压输出端均相接，所述12864液晶显示屏的第3引脚和滑动变阻器R35的滑动端均与所述单片机MSP430F169的第28引脚相接，所述12864液晶显示屏的第4～10引脚依次对应与所述单片机MSP430F169的第29～35引脚相接，所述12864液晶显示屏的第11～18引脚依次对应与所述单片机MSP430F169的第36～43引脚相接，所述12864液晶显示屏的第19引脚与5V稳压电路5的+5V电压输出端均相接，所述12864液晶显示屏的第20引脚接地。

本实用新型能够推广用作实验室教学或一般技术人员所需直流稳压电源，给一般供电性实验和调试工作带来便利。使用时，用户可以通过操作键盘电路8设置用户所需电压(0～15V)，液晶显示电路9用于显示用户所需电压值和实时电压值，220V交流电源1输出的220V交流电经过变压整流滤波电路3变换为+24V直流电，由12V稳压电路将+24V直流电转换为+12V直流电输出给DC-DC变换器电路7、并为脉宽调制电路10和DC-DC变换器驱动电路11供电，由5V稳压电路将+24V直流电转换为+5V直流电并为脉宽调制电路10、DC-DC变换器驱动电路11和液晶显示电路9供电，由3.3V稳压电路将+24V直流电转换为+3.3V直流电并为微控制器模块2中的单片机MSP430F169和复位电路供电；脉宽调制电路10输出的PWM信号经过DC-DC变换器驱动电路11驱动DC-DC变换器电路7，输出稳定的用户所需电压。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种直流稳压电源电路，其特征在于：包括微控制器模块(2)和与220V交流电源(1)相接的变压整流滤波电路(3)，以及与变压整流滤波电路(3)相接的12V稳压电路(4)、5V稳压电路(5)、3.3V稳压电路(6)和DC-DC变换器电路(7)，所述微控制器模块(2)的输入端接有键盘电路(8)，所述微控制器模块(2)的输出端接有液晶显示电路(9)和用于对DC-DC变换器电路(7)进行脉宽调制的脉宽调制电路(10)，所述脉宽调制电路(10)的输出端接有用于驱动DC-DC变换器电路(7)的DC-DC变换器驱动电路(11)，所述DC-DC变换器电路(7)与DC-DC变换器驱动电路(11)的输出端相接，所述DC-DC变换器电路(7)上接有电压采样电路(12)，所述脉宽调制电路(10)和微控制器模块(2)均与电压采样电路(12)的输出端相接；所述DC-DC变换器电路(7)包括场效应管Q1和场效应管Q2，电阻R13、电阻R19、电阻R23和电阻R24，电感L2，以及极性电容C15和非极性电容C14；所述电阻R13的一端和电阻R23的一端分别与DC-DC变换器驱动电路(11)的输出端相接，所述场效应管Q1的源极与场效应管Q2的漏极、电阻R19的一端和电感L2的一端相接后与DC-DC变换器驱动电路(11)的输出端相接，所述场效应管Q1的栅极和电阻R19的另一端均与电阻R13的另一端相接，所述场效应管Q1的漏极与变压整流滤波电路(3)的输出端相接，所述场效应管Q2的栅极和电阻R24的一端均与电阻R23的另一端相接，所述场效应管Q2的源极与电阻R24的另一端相接，所述电感L2的另一端与极性电容C15的正极和非极性电容C14的一端相接，且为DC-DC变换器电路(7)的输出端Vout，所述极性电容C15的负极和非极性电容C14的另一端均接地；所述微控制器模块(2)与3.3V稳压电路(6)的+3.3V电压输出端相接，所述脉宽调制电路(10)与12V稳压电路(4)的+12V电压输出端和5V稳压电路(5)的+5V电压输出端均相接，所述DC-DC变换器驱动电路(11)与12V稳压电路(4)的+12V电压输出端和5V稳压电路(5)的+5V电压输出端均相接，所述液晶显示电路(9)与5V稳压电路(5)的+5V电压输出端相接。

2.按照权利要求1所述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述微控制器模块(2)包括单片机MSP430F169、晶振电路和复位电路，所述单片机MSP430F169的第1引脚和第64引脚均与3.3V稳压电路(6)的+3.3V电压输出端相接，所述单片机MSP430F169的第62引脚和第63引脚均接地；所述晶振电路由晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C36和非极性电容C37组成，所述晶振Y1接在所述单片机MSP430F169的第8引脚和第9引脚之间，所述晶振Y2的一端和非极性电容C36的一端均与所述单片机MSP430F169的第52引脚相接，所述晶振Y2的另一端和非极性电容C37的一端均与所述单片机MSP430F169的第53引脚相接，所述非极性电容C36的另一端和非极性电容C37的另一端均接地；所述复位电路由电阻R50和非极性电容C50组成，所述电阻R50的一端和非极性电容C50的一端均与所述单片机MSP430F169的第58引脚相接，所述电阻R50的另一端与3.3V稳压电路(6)的+3.3V电压输出端相接，所述非极性电容C50的另一端接地。

3.按照权利要求2所述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述电压采样电路(12)包括运算放大器芯片LM324、电阻R4、电阻R5和电阻R25，所述电阻R25的一端与场效应管Q2的源极相接，所述运算放大器芯片LM324的第3引脚通过电阻R6与电阻25的另一端相接，且通过非极性电容C6接地，所述运算放大器芯片LM324的第2引脚通过非极性电容C1与电阻R4的一端相接，且通过电阻R2接地，所述电阻R4的另一端为电压采样电路(12)的第一输出端I_fb1，所述运算放大器芯片LM324的第1引脚与第2引脚之间接有电阻R3，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚与电阻R5的一端和5V稳压电路(5)的+5V电压输出端相接，且通过非极性电容C10接地，所述电阻R5的另一端与稳压二极管D1的阴极和非极性电容C5的一端相接且为电压采样电路(12)的第二输出端，所述电压采样电路(12)的第二输出端与所述单片机MSP430F169的第26引脚相接，所述稳压二极管D1的阳极和非极性电容C5的另一端均接地，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚与5V稳压电路(5)的+5V电压输出端相接，所述运算放大器芯片LM324的第11引脚接地。

4.按照权利要求3所述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述脉宽调制电路(10)包括脉宽调制控制芯片TL494、运算放大器芯片LM324和电阻R22，所述脉宽调制控制芯片TL494的第1引脚通过并联的电阻R21和非极性电容C11与电阻R22的一端相接且接地，所述电阻R22的另一端通过串联的电阻R16和电阻R8与5V稳压电路(5)的+5V电压输出端相接，所述电阻R8上并联有非极性电容C8；所述脉宽调制控制芯片TL494的第2引脚通过电阻R17与所述单片机MSP430F169的第6引脚相接，且通过串联的电阻R20和非极性电容C12与所述单片机MSP430F169的第3引脚相接；所述脉宽调制控制芯片TL494的第2引脚与第3引脚之间接有非极性电容C10；所述脉宽调制控制芯片TL494的第4引脚通过非极性电容C18与5V稳压电路(5)的+5V电压输出端相接，且通过电阻R27接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第5引脚通过非极性电容C22接地，所述脉宽调制控制芯片TL494的第6引脚通过电阻R29接地，所述脉宽调制控制芯片TL494的第7引脚和第13引脚均接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第8引脚、第11引脚和第12引脚均与12V稳压电路(4)的+12V电压输出端相接，所述脉宽调制控制芯片TL494的第9引脚和第10引脚均通过串联的电阻R28和电阻R30接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第14引脚与5V稳压电路(5)的+5V电压输出端相接，且通过非极性电容C13接地；所述脉宽调制控制芯片TL494的第15引脚通过电阻R15与所述脉宽调制控制芯片TL494的第3引脚相接，且通过电阻R9与所述运算放大器芯片LM324的第8引脚相接；所述电阻R15的两端之间接有串联的非极性电容C9和电阻R10，所述运算放大器芯片LM324的第8引脚和第9引脚之间接有电阻R18，所述运算放大器芯片LM324的第9引脚通过电阻R14接地，所述运算放大器芯片LM324的第10引脚通过电阻R11接地，且通过电阻R7与所述运算放大器芯片LM324的第6引脚和第7引脚相接，所述运算放大器芯片LM324的第5引脚通过电阻R12与所述单片机MSP430F169的第5引脚相接；所述脉宽调制控制芯片TL494的第16引脚与电压采样电路(12)的第一输出端I_fb1相接，且通过非极性电容C21接地。

5.按照权利要求4所述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述DC-DC变换器驱动电路(11)包括芯片IR2184、三极管Q6和肖特基二极管D3，所述芯片IR2184的第1引脚与电阻R28和电阻R30的连接端相接，所述芯片IR2184的第2引脚和三极管Q6的集电极均通过电阻R26与5V稳压电路(5)的+5V电压输出端相接，所述三极管Q6的基极通过串联的电阻R32和电阻R33接地，所述三极管Q6的发射极接地，所述芯片IR2184的第3引脚接地，所述芯片IR2184的第4引脚与电阻R23的一端相接，所述芯片IR2184的第5引脚和肖特基二极管D3的阳极均与12V稳压电路(4)的+12V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C16和极性电容C17接地；所述肖特基二极管D3的阴极与所述芯片IR2184的第8引脚相接，且通过并联的非极性电容C19和极性电容C20与所述芯片IR2184的第6引脚相接；所述芯片IR2184的第6引脚与相接后的场效应管Q1的源极、场效应管Q2的漏极、电阻R19的一端和电感L2的一端相接，所述芯片IR2184的第7引脚与电阻R13的一端相接。

6.按照权利要求1所述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述变压整流滤波电路(3)包括变压器T和全桥整流器D，所述变压器T的初级线圈的两端分别与220V交流电源(1)的两个输出端相接，所述全桥整流器D的两个交流信号输入端分别与变压器T的次级线圈的两端相接，所述全桥整流器D的正极电压输出端为变压整流滤波电路(3)的+24V电压输出端，且通过并联的极性电容C25、极性电容C26和非极性电容C27接地；所述全桥整流器D的负极电压输出端接地。

7.按照权利要求6所述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述12V稳压电路(4)包括开关电源芯片LM2596-12、电感L3和肖特基二极管DZ3，所述开关电源芯片LM2596-12的第1引脚通过电源开关S17与变压整流滤波电路(3)的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C28接地，所述开关电源芯片LM2596-12的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-12的第2引脚与电感L3的一端和肖特基二极管DZ3的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-12的第4引脚与电感L3的另一端相接且为12V稳压电路(4)的+12V电压输出端，且通过并联的极性电容C29、极性电容C31和非极性电容C30接地，所述肖特基二极管DZ3的阳极接地；所述5V稳压电路(5)包括开关电源芯片LM2596-5.0、电感L4和肖特基二极管DZ4，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第1引脚与变压整流滤波电路(3)的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C37接地，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第2引脚与电感L4的一端和肖特基二极管DZ4的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-5.0的第4引脚与电感L4的另一端相接且为5V稳压电路(5)的+5V电压输出端，且通过并联的极性电容C36、极性电容C34和非极性电容C35接地，所述肖特基二极管DZ4的阳极接地；所述3.3V稳压电路(6)包括开关电源芯片LM2596-3.3、电感L5和肖特基二极管DZ5，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第1引脚与变压整流滤波电路(3)的+24V电压输出端相接，且通过极性电容C32接地，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第3引脚和第5引脚均接地，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第2引脚与电感L5的一端和肖特基二极管DZ5的阴极相接，所述开关电源芯片LM2596-3.3的第4引脚与电感L5的另一端相接且为3.3V稳压电路(6)的+3.3V电压输出端，且通过并联的极性电容C33和非极性电容C46接地，所述肖特基二极管DZ5的阳极接地。

8.按照权利要求1所述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述键盘电路(8)为4×4键盘电路。

9.按照权利要求2所述的一种直流稳压电源电路，其特征在于：所述液晶显示电路(9)由12864液晶显示屏和滑动变阻器R35组成，所述12864液晶显示屏的第1引脚和滑动变阻器R35的一个固定端均接地，所述12864液晶显示屏的第2引脚和滑动变阻器R35的另一个固定端均与5V稳压电路(5)的+5V电压输出端均相接，所述12864液晶显示屏的第3引脚和滑动变阻器R35的滑动端均与所述单片机MSP430F169的第28引脚相接，所述12864液晶显示屏的第4～10引脚依次对应与所述单片机MSP430F169的第29～35引脚相接，所述12864液晶显示屏的第11～18引脚依次对应与所述单片机MSP430F169的第36～43引脚相接，所述12864液晶显示屏的第19引脚与5V稳压电路(5)的+5V电压输出端均相接，所述12864液晶显示屏的第20引脚接地。