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1、数控直流电源课题研究意义 第1章绪论 自从人类有了电之后，各行各业都因为有了电而飞速发展，并出现了多数新型产业，直至今日，电已经在我们的日常生活中不行或缺。但是变电站输送给我们用户的是380/220V沟通电，为了使人们的生活更加便利，电器都朝微型化发展，随着人类用电量的增加，电器又要功率低，所以将380/220V高压变成较小，并能平安牢靠地供应给各类不同小电器的小电源已经受到电器行业的重视。近几年，小电源的市场已经扩大，技术也将渐渐趋于成熟。如今，小电源还介入了单片机，使小电源智能化，数字化。 本设计作为毕业设计考核我们高校四年综合素养的一个重要环节，我们倾心将所学的专业学问综合应用，特殊注意
2、基础理论的好用性和技术内容的先进性，充分体现了小电源技术的新发展，来设计这个基于现代单片机技术的数控型直流源。重要应用了变压学问，电力电子技术和单片机技术设计。这个专用电源，就是采纳单片微机进行限制，对硬件产生的同步电压进行触发，形成同步触发电压，送达4个可控硅限制输出电压。本文共四章，内容包括概述，电源的发展，硬件电路设计和软件设计。 单片机的物理含义是把CPU、存储器和各种各样外围设备的接口都集成在一块半导体芯片上，形成单片级的计算机。当前我国用得较多的是MCS- 48、MCS- 51、MCS-96系列。每种系列各有10多种型号。单片机对工业生产的影响是有目共睹的，在单片机技术发展起来的同
3、时，电气行业起先了一场轰轰烈烈的微机革命。其带动了各类家电和仪器仪表的微型化、智能化，现在流行的所谓人性化科技，就是在单片微机的限制上，形成的远程限制、现场总线实时限制等新技术。而电源技术在经验了电气时代的风风雨雨的大半年头后，最终迎来了工业限制技术蓬勃发展的春天，使新型电源的发展有了更广的更美妙的前景4。 本文在设计过程中参考了很多相关的教材和资料，在此向全部作者表示感谢！ 由于本人学问浅薄，文中有错误与疏漏在所难免，敬请各位老师和同学指正。 1.1 课题探讨的意义和目的 在学习完模拟电子数字电子电力电子技术单片机原理与应用等教材后为了把所学的学问学以致用，从而起先探讨此课题已考核学习成果以
4、及熬炼动手实力。此次设计的系统主要是用单片机来实际的限制。因此这次设计的主要意义在于通过此次毕业设计了解单片机技术的现在和将来以及它在现实的工业限制中的应用状况，在什么样的状况下，如何的选择所用器件的型号，等等这些工作都将是我们今后在实际的工作 中所要遇到的特别实际的问题。 本次课题就是基于单片机为主体所设计的微机数字触发式直流稳压电源，相比其他以往的电源设计，此次的课题更新奇，更符合技术发展的潮流。设计中，对整体电源进行了硬件、软件总体设计，从两方面满意设计的基本要求的同时，对整个微机限制的系统有了比较全面的了解。运用单片机技术来完成以往有大量硬件电路来完成的工作，软件编程方面学到了很多技巧
5、，并对微机指令有了更深的了解和驾驭。 第1章绪论 本章节主要介绍论文探讨的课题背景和意义，国内外发呈现状，以及它所涉及的相关技术理论，以及本人在这之中所做的工作。 1.1探讨背景及意义 揉的经济活动已经到了已经到了工业经济时代，并正在转入高新技术产业迅猛发展时期。直流稳压电源是电子技术常用的仪器设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域，是电子试验员、电子设计人员及电路开发部门进行试验作和科学探讨所不行缺少的电子仪器。在电子电路中，通常都须要电压稳定的直流电源来供电1。而整个稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。然而这种传统的直流稳压电源功能简洁、不好限制、牢靠性低、干扰大、精度低
6、且体积大、困难度高。一般的直流稳压电源品种有许多, 但均存在以下二个问题: 1) 输出电压是通过粗调(波段开关) 及细调(电位器)来调整。这样, 当输出电压须要精确输出, 或须要在一个小范围内变更时,困难就较大。另外, 随着运用时间的增加, 波段开关及电位器难免接触不良, 对输出会有影响。2) 稳压方式均是采纳串联型稳压电路, 对过载进行限流或截流型爱护, 电路构成困难,稳压精度也不高2。 从上面我们能看出传统的直流稳压电源已经不能满意现在须要，但是在各类电子设备和一些家用电器中，通常又都须要电压稳定的直流电源供电。而在我们实际生活中电源往往都是由220V 的沟通电网供电，那么这就须要通过变压
7、、整流、滤波、稳压电路将沟通电转换成稳定的直流电。其中滤波器用于滤整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。然而传统的直流稳压电源通常采纳电位器和波段开关来实现电压的调整,并由电压表指示电压值的大小.因此,电压的调整精度不高,读数欠直观,电位器也易磨 损。而基于单片机限制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足，并且数控直流电源与传统稳压电源相比，具有作便利、电压稳定度高的特点。它的纹波电压低
8、，电压调整精确，输出电压大小采纳数字显示，直观易读。电路大部分运用集成电路，从而使调试简洁、性能优良、故障率低、运用寿命长3。 1.2国内外探讨现状 随着科学技术的快速发展，人们对物质需求也越来越来高，特殊是一些高新技术产品。电源作为当今人们生活中普遍存在的电子商品，从上世纪九十年头末起便快速发展。随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高敏捷性和智能化方向发展。从80年头的第一代分布式供电系统起先转向到20世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系
9、统和数字限制 4。 然而，早在90年头中，半导体生产商们就开发出了数控电源管理技术，而在当时，这种方案的性价比与当时广泛运用的模拟限制方案相比处与劣势，因而无法被广泛采纳。由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和半导体生产商们便起先共同开发这种名为“数控电源”的新产品。而如今随着直流电源技术的飞跃发展, 整流系统由以前的分立元件和集成电路限制发展为微机限制, 从而使直流电源智能化, 具有遥测、遥信、遥控的三遥功能, 基本实现了直流电源的无人值守。并且，在当今科技快速发展过程中，模块化是直流电源的发展趋势，并联运行是电源产品大容量化的一个有效手段，可以通过设计N+
10、1冗余电源系统，实现容量扩展，提高电源系统的牢靠性、可用性，缩短修理、维护时间，从而使企业产生更大的效益。如：扬州鼎华公司近年来结合美国Sorensen Amrel等公司的先进技术，胜利开发了单机最大功率120KW智能模块电源，可以并联32台（可扩展到64台），使最大输出功率可以达到7600kW以上。智能模块电源采纳电流型限制模式，集中式散热技术，实时多任务监控，具有高效、高牢靠、超低辐射，维护快捷等优点，机箱结构紧凑，防腐与散热也作了多方面的加强。它的应用将会克服大功率电源的制造、运输及修理等困难。而且和传统可控硅电源相比节电20%-30%节能优势，奠定了它将是将来大功率直流电源的首选5。
11、1.3课题的主要内容 1.如何实现对电源的输出限制 系统设计的目的是要用微处理器来替代传统直流稳压电源中手动旋转电位器，实现输出电压的连续可调，精度要求高。实现的途径许多，可以用DAC的模拟输出限制电源的基准电压或分压电阻，或者用其它更有效的方法，因此如何选择简洁有效的方法是本课题须要解决的首要问题。 2.数控直流电源功能的完备 数控直流稳压电源要实现电压的键盘化输出限制，同时要具备输出、过压过流爱护及数组存贮与预置等功能。另外，依据要求电源还应当可以通过按键选择一些特别的功能。如何有效的实现这些功能也是课题所需探讨解决的问题。 3.性能指标 输出最大电压:30V 输出最大电流:2A 电压步进
12、:0.1V 电流步进:2mA 纹波和噪声:5mVrms 电压辨别率:20mV 1.4论文的总体结构 第一章简要介绍课题的背景、意义、国内外探讨现状，综述课题探讨的目的、技术，介绍本文的主要探讨内容。 其次章提出了数控直流电源的总的设计思路和几种实现方案论证，意义，及相关系统功能，对这些方案的可行性进行比较分析，选择了一种基于AVR单片机系统的数控直流电源的方案，并对直流稳压电源的基 本设计思想与方法进行了阐述。 第三章模块化具体阐述了数控直流稳压电源的系统整体结构和设计框图，包括数据单片机限制模块、电压限制模块、电压/电流采样模块、电源模块及人机交互接口。 第四章主要阐述了数控直流电源的软件系
13、统和软件设计流程。 第五章对数控直流电源的性能参数进行测量与评估，以及抗干扰措施进行了介绍。 第六章对本数控直流电源的给出了本课题的测试结论，并对其发展前景进行了展望。 数控直流电源课题探讨意义 直流电源的均流 山东直流电源工作总结 中国直流电源市场调研报告 变电站直流电源牢靠性探讨 变电站直流电源常见问题处理 关于直流电源大项目屏间电缆问题的确定 直流电沟通电之争 直流电机报告 直流电机总结 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页