背景分析
隨著各種電器和儀表設備的日漸豐富，對電源應用的靈活性提出了更高的要求。設計一款使用靈活、方便且價格相對便宜的通用電源，正越來越成為市場所需。現代單片機正朝著處理速度越來越快，外設資源越來越豐富，價格越來越便宜的方向發展，將單片機融入電源的設計中可以極大地提升電源的性能和靈活性。
通過對電源的編程，可以方便地實現圖1所示的電壓輸出波形。其中，V1、V2、T1、T2、dv、dt都是可以通過編程來設定的。電壓值的輸出範圍為0～16 V，最大輸出電流為10 A。輸出電壓精度為0.1 V，電流精度為10 mA。電流的設定值指的是允許輸出的最大電流，也可以被編程為與輸出電壓一樣的波形。
圖1 編程輸出電壓波形
另外，電源也可以工作在鉛酸電池充電器的模式（簡稱“LBC模式”）。根據鉛酸電池的特性，當電源工作在LBC模式時，電源首先將輸出較大的充電電壓和電流V1/I1，至少維持10 s；當充電電流降到小於設定值I2時，電源輸出較小的充電電壓和電流V2/I2。如果到了設定時間T1，充電電流還未降到I2以下，這時電源輸出也會降為V2/I2。當輸出電流再次大於I2時，電源將再次輸出V1/I1充電。其中，V2設定值必須小於14 V。若設置為大於14 V，電源會自動將其設成14 V。I2的值必須大於1/8I1，否則將被自動設成1/8I1。LBC模式如圖2所示。
圖1 編程輸出電壓波形
用戶可以通過3種方式對電源進行輸出設定：
① 通過電源面板上按鍵編程。通過按鍵對輸出電壓、電流限流值、時間等量進行設定。
② 通過PC機串口編程。通過將PC機的串口RS232與電源串口相連，再運行PC機上一串口通信的軟件對電源進行編程。
③ 電源間相互編程。通過將兩臺電源的串口相連，操作其中一臺電源面板上的按鍵來對另一臺進行編程。操作的一臺電源叫做“主電源”，被編程的電源叫做“從電源”。在這種編程方式中，只能將從電源的參數設置為與主電源完全一致，而不能對各個參數進行單獨設定。一臺電源只能提供100 W的功率。這種方式可以應用在需要較大功率的場合，可將兩臺或多臺具有相同設置的電源輸出並聯來方便地實現功率擴展。
可編程電源的應用
一、電池類負載應用：
當直流電源供應器對電池類負載充電應用時，為了防止誤接電池的極性導致電源供應器的損壞，應在電源供應器與電池之間串接二極管，以保護直流電源供應器的安全使用。
二、會產生反向電流的負載應用：
當連接在直流電源供應器輸出端的電機突然剎車時，會產生很大的反向電流，由於直流電源供應器不能吸收從負載端產生的反向電流，因而輸出電壓會上升。解決方法是在直流電源供應器的輸出端與負載之間串聯一隻二極管，並在負載端並接一瀉放電阻來吸收反向電流。當反向電流為一尖峰突波時，請在負載兩端並接一個大容量電解電容。
三、電容性負載應用：
因為電容性負載往往會導致輸出電壓升高，尤其在輸出電壓由高向低調節時會導致輸出電壓下降緩慢，因此，使用時在直流電源供應器的輸出端並聯一隻功率電阻，並在輸出與負載之間串聯一隻二極管，可獲得較好的使用效果。
四、電感性負載應用：
當開關直流電源供應器時或者改變輸出電壓時，電感性負載會產生反方向感應電動勢影響直流電源供應器的工作，甚至會導致直流電源供應器的損壞，此時，在直流電源供應器的輸出端與負載之間串聯一隻二極管，並且在負載端並聯一隻功率電阻和一隻電容器組成的RC 吸收電路，能夠有效保護直流電源供應器;
五、脈衝類負載應用：
脈衝類負載的電流峰值即使在直流電源供應器輸出額定電流值範圍內，或者脈衝類電路或電動機驅動電路負載電流波形，在計量設備所指示的標稱值（平均值）內。電流也會達到直流電源供應器額定電流區域，從而使輸出電壓下降或者顯得不穩定。解決方法是在電源供應器與負載之間串接電感器，或者選擇輸出電流更大的直流電源供應器。
如果脈衝類電路脈衝寬度較窄或者電流峰值比較小，可以在負載端加裝大容量電容器，加以改善 ， 可按照1 安培約 1000UF選擇電容器。
可編程電源的分類和使用方法
可編程電源，顧名思義，就是可用計算機軟件進行編程，利用編程來控制的電源。比如你要輸出多少電壓，多大的電流，這個電流要再什麼樣的區間內輸出等等，這些功能，都可以通過計算機編程來實現。可編程電源是科學技術更新換代的體現，隨著愈來愈多的自動化設備生產出來，電源當然也不能落後於其他。
按照可編程電源的工作模式來劃分，其主要可以分為四類：恆壓輸出模式、恆流輸出模式、串聯模式、並聯模式等。所謂恆壓輸出模式，是指為了保持輸出電壓的恆定，電流的輸出會隨著負載變化;所謂恆流輸出模式，是指為了保持輸出電流的穩定，電壓的輸出會隨著負載變化;所謂串聯模式，是指線路在串聯模式下，線路中所有設備的電流是相等的;所謂並聯模式，是指在電壓相同的情況下，各線路的電流相加起來等於總電流。
可編程電源的作用有許多，譬如跟蹤、感應、任意波形、調製等。我們在一些可編程的電源中，植入一些通道間聯動的功能，也就是所謂的跟蹤功能，當我們事先設定的電壓與它正在流通的電壓保持一致時，系統會正常運轉，但是當正在流通的電壓上下波動，波動到事先設定的極限時，就會自動反饋到設備，設備會作出相應的斷電舉措。感應指的是為了保持負載的電壓的穩定，我們把電壓通過導線加載在負載上，為了更高效的輸出電源，使其等於導線壓降和所需負載電壓之和。任意波形，是指一些可編程的電源具有任意波形編輯的功能，它可以隨著時間的變化而變化波形。調製作用是指一些可編程電源，無論功率的大小，都可以利用後面板上的端子，對設備進行調製。
可編程電源一般運用於較高端的科學技術或是生產技術中，是實現現代化生產中的多、快、好、省的最重要的技術組成部分，沒有智能化電力管理，新時代的生產技術就是不完整的。我們要學習它，瞭解它，推廣它，使用它，才能物盡其用。相對於相同的電源設備，可編程電源雖然不及直流電源、交流電源那樣大眾化、普及化，但是他也是我們也佔據著我們用電管理、設備管理的重要地位！
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