數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設計開題報告

1、湖北文理學院理工學院2012屆本科畢業(yè)論文開題報告文數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設計班 級 電子信息工程0911班 姓 名 學 號 指導教師（職稱） 陳傳亮 一、選題的意義和研究現(xiàn)狀1選題的理論意義、學術價值或實踐價值直流穩(wěn)壓電源是電子技術常用的設備之一，廣泛的應用于數(shù)學、科研等領域。傳統(tǒng)的多功能直流穩(wěn)壓電源功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復雜度高。普通直流穩(wěn)壓電源品種很多，但均存在以下兩個問題：1.輸出電壓是通過粗調(diào)（波段開關）即細調(diào)（電位器）來調(diào)節(jié)。這樣，當輸出電壓需要精確輸出，或需要在一個小范圍內(nèi)改變時，困難就比較大。另外，隨著使用時間的增加，波段開關及電位器都難免接觸不良，對輸

2、出會有影響。2.穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，對過載進行限流或者截流型保護，電路構成復雜，穩(wěn)壓精度也不高。在家用電器和其他各類電子設備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。但是在實際生活中，都是由220v的交流電網(wǎng)供電。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電與轉化成穩(wěn)定的直流電。濾波器用于濾去整流輸出電壓中的波紋，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需要直流穩(wěn)壓器就就能用作家用電器的電源，這樣既降低了家用電器的成本，又縮小了其體積，使家用電器小型化。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關來上線電壓

3、的調(diào)節(jié)，并由電壓表只是電壓值的大小。因此，電壓的調(diào)整精度并不高，讀數(shù)欠直觀，電位器也易磨損。而基于單片機控制的直流穩(wěn)壓電源能較好的解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。隨著科學技術的不斷發(fā)展，特別是計算機技術的突飛猛進，現(xiàn)代工業(yè)應用的工控產(chǎn)品需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。2與選題相關的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢早在90年代中，半導體生產(chǎn)商們就開發(fā)出了數(shù)控電源管理技術，而在當時，這種方案的性價比與當時廣泛使用的模擬控制反感相比處于劣勢，因為無法被廣泛采用?，F(xiàn)今隨著直流電源技術的飛躍發(fā)閘門，整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機控制，從而使直流電源智能化，具有遙測、遙信、遙控的三遙功能，基本實現(xiàn)了直流電

4、源的無人值守。目前使用的可控直流電源大部分是點動式的，利用分立器件，體積大，效率低，可靠性差，操作不方便，故障率高。隨著電子技術的發(fā)展，各種電子，電器設備對電源的性能要求不斷提高，電源不斷朝數(shù)字化，高效率，模塊化和智能化發(fā)展。以單片機系統(tǒng)為核心而設計的新一代數(shù)控直流電源，它不但電路簡單，結構緊湊，價格低廉，性能優(yōu)越，而且由于單片機具有計算和控制能力，利用它對數(shù)據(jù)進行各種計算，從而可排除和減少模擬電路引起的誤差，輸出電壓和限定電流采用鍵盤輸入方式，電源的外表美觀，操作使用方便，克服了傳統(tǒng)直流電壓源的缺點，具有較高的使用價值。直流穩(wěn)壓電源看廣泛應用于國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業(yè)、電解、電

5、鍍、直流電機、充電設備等等。3主要參考文獻 1 華中理工大學電子學教研室編，康華光主編，電子技術基礎（模擬部分）.第四版.北京,高等教育出版社，1999.2 袁林,樊軍,袁杰,許俊,楊麗玲. 計算機離線簽名鑒定系統(tǒng)研究j.現(xiàn)代電子技術，2007,6(9):119-121.3 謝嘉奎主編.電子線路第四版.北京:高等教育出版社，1999.4 王遠主編.模擬電子技術.北京：機械工業(yè)出版社，19945 董在望主編.通信電路原理.第二版.北京：高等教育出版社，20026 謝沅清，解月珍.電子電路基礎.北京: 人民郵電出版社，19997 周建濤,蔡偉,武延鵬,等.星敏感器空間輻射效應研究j.宇航學報,20

6、10. 8 祁章年,陳湄,李向高.衛(wèi)星艙內(nèi)宇宙輻射劑量測量與分析j.宇航學報,1993. 9 胡剛毅.微電子器件的抗輻射加固和高可靠技術j.微電子學,2003. 10 楊曉超,王世金,王月,等.太陽同步軌道空間粒子輻射劑量探測與研究j.宇航學報,2008 11 戴芳,張學,徐大華.曲線識別的變形匹配法的實現(xiàn)j.科學技術與工程, 2007, 7(3): 406-408.12 siraelectro-optics. radiation testing of ccd & apsimaging devicesr/ol. 17 june 2003.13 /downloa

7、d/webdocumentfileid=844 14 diane hillmann.using dublin core, dublin core metadata initiative(dcmi) db/ol./documents/usageguide/, 2005-11-07.：40-45.15 陸宏1 研究性學習在信息技術教學中的探索與實踐 j 1 合肥:教育技術通訊,2001 二、研究方案1研究的思路與方法 本設計采用51系列單片機作為整機的控制單元，利用晶體管的電流放大作用，增加負載電流，在電路中引入深度電壓負反饋使輸出電壓穩(wěn)定，通過按鍵改變輸入

8、的數(shù)字量改變d/a輸出的基準電壓，基準電壓與負載電壓變化趨勢經(jīng)過運算放大器比較放大反饋到功率管的基極，從而使輸出功率管的基極電壓法傷變化，間接地改變輸出電壓的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓的大小，以經(jīng)過模數(shù)轉換，間接用單片機實時對電壓進行采樣，然后進行數(shù)據(jù)處理與現(xiàn)實。采用軟件方法來解決電壓的步進控制，使系統(tǒng)硬件更加簡介，各類功能易于實現(xiàn)本系統(tǒng)以直流電源為核心，利用51系列單片機為主控制器，通過按鍵來設置直流電源的輸出電壓。同時可由數(shù)碼管顯示實際輸出電壓值和電壓設定值。利用單片機程序控制輸出數(shù)字信號，經(jīng)過d/a轉換器輸出模擬量，再經(jīng)過運算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管

9、基極電流的變化而輸出不同的電壓。單片機系統(tǒng)還兼顧對輸出電壓進行實時監(jiān)控，輸出電壓通過a/d轉換芯片，將模擬量轉化為數(shù)據(jù)量，經(jīng)單片機形成反饋，穩(wěn)定電壓。原理圖如圖。 2研究的基本內(nèi)容（大綱）一，硬件部分分為四個部分：1. 數(shù)控部分2. 鍵盤接口部分3. 顯示電路部分4. 穩(wěn)壓輸出電路二，軟件部分 該系統(tǒng)是數(shù)控電源，而且在設計中使用了單片機，所以需要軟件的編寫。軟件的編寫是實現(xiàn)更改系統(tǒng)數(shù)字化，智能化的一個重要環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)中很多功能必須在軟件的幫助下才能完成。軟件控制程序由主程序和過流保護程序兩部分組成。 3工作的主要階段、進度及完成時間2012年11月29日2012年12月10日，發(fā)放畢業(yè)論文任務書，并指導學生按照任務書的要求完成查閱以及整理資料，撰寫開題報告，進行開題。2012年12月13日2013