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1、数字式脉冲电源的研究与设计,学院：电信学院 指导老师：王南兰 学生姓名：欧阳卓明 学号：200615010127 专业班级：自动化06101班,目录第一章 数字式脉冲电源的研究 1.1脉冲电源的研究意义 1.2 脉冲电源的工作原理及特点 1.3 脉冲电源的发展趋势及主要发展方向第二章 数字式脉冲电源设计综述 2.1 本系统整体设计 2.2 本设计的特色第三章 数字式脉冲电源的硬件电路设计 3.1 主电路模块 3.1.1 交流调压模块 3.1.2 整流滤波电路 3.1.3 脉冲形成电路 3.1.4 稳压调压电路 3.1.5 辅助电源电路 3.1.6 过流保护电路 3.2 人机接口电路 3.2.1
2、 键盘输入模块设计 3.2.2 液晶显示电路,3.3 信号采集电路 3.3.1 单片机接受采样信号电路 3.3.2 电压电流采采样电路 3.3.3 电流采样电路 3.3.4 频率、脉宽采样电路 第四章 数字式脉冲电源的软件设计 4.1 整体程序流程 4.2 控制模块程序流程图 4.2.1 键盘输入程序流程图 4.2.2 控制脉冲输出流程图 4.3 采集模块程序流程 4.3.1频率采样程序流程 4.3.2 电流、电压采样程序流程第五章 系统仿真 致谢,第一章 数字式脉冲电源的研究11 研究的意义 计算机和通讯技发展带来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高
3、的要求。随着数控脉冲电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度，电源在使用时会造成很多不良后果，例如在制造业，加工完成的产品零件在送检前需要进行认真的去毛刺处理，小小毛刺关系到整个零件是否能够通过验收。因此，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。而传统的处理上述问题的方法有:机械光饰、电化学去除、超声波去除、或用各种刀具由人工刮除。虽然这些方法在实际生产中被广泛采用，但是，在讲求高效、高精度、环保的今天，仍不能满足市场的需求。为此，本论文设计了一种电压幅度、频率和占空比均可以调节的脉冲电源，借以顺应市场需求。,1.2 脉冲电源的工
4、作原理及特点 脉冲电源的工作原理是首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量；然后向中间储能和脉冲成形系统充电（或流入能量），能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化等某些复杂过程之后，最后快速放电给负载，用即按照一定的时间规律，向负载加电一定的时间，然后又断电一定的时间，通断一次形成一个周期。如此反复执行，便构成脉冲电源。例如对于无极性电解电容器的老练工艺中，需要给电容器正向充电一段时间，然后放电，然后反向给电容器充电一段时间，然后放电，如此便形成正向放电（断电）反向放电正向，如此反复。特点：脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波形为脉冲状。按脉冲电源的输出特性分类，有高
5、频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类，根据具体的应用场合而定，具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率。按脉冲波形分，有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式。由于矩形波具有较好的可控性和易操作性，所以这种波形的应用居多。究其本质，脉冲电源实质上是一种通断的直流电源。,1.3 脉冲电源的发展趋势 进入21世纪，随着信息技术一日千里的发展，脉冲电源也必将经历由模拟脉冲源向数字脉冲源过渡的这一历程，特别是计算机技术的发展必将出现智能化技术。目前，制作小电流、小功率、高稳定度的脉冲电源的技术己经成熟，而大电流、大功率、高稳定度、多级可调的脉冲电源的研制尚处于探索阶段。因此，如何把数字技术
6、和智能化技术用于制作大电流、大功率、高稳定度的脉冲电源就将成为21世纪的新课题。同时，具有数字技术和智能化设计的恒流源也必将成为21世纪脉冲电源的发展方向与必然趋势。,第二章 数字式脉冲电源设计综述 2.1 本系统整体设计,系统工作流程为:系统上电之后，用户通过键盘修改初始值，得到满足要求的系统输出脉宽和频率，其间全部设定操作过程均可在液晶页面上得以体现。控制电路通过单片机定时器产生控制脉冲通过开关电路控制系统输出脉冲电压。通过输出信号采样及检测电路，系统输出的脉冲电压、电流、脉冲和频率都会显示到液晶屏幕上。系统运行过程中，可按下修改键，进入修改页面进行输出参数的重新设定。系统还设有保护电路，
7、当系统过流时，控制电路将控制电路停止输出，而按下重启键后系统又可重新工作。,22本文的研究特色本文对传统脉冲电源做了进一步的改进和创新，主要包括以下几个方面：（1）引入三相交流调压模块，不仅简化了电路设计，使电源系统更加模块化，也实现了输出电压幅值的连续稳定调节。（2）引入了电位器，其用意是为了使输出电压纹波减小（3）引入单片机作为控制核心，充分利用C52单片机的多功能特性，实现了少用芯片、简化电路的目的。（4）单片机本身丰富的外设(如键盘输入和液晶显示)简化了用户的操作，便于观察和修改结果，不易产生误判。（5）系统设计了双保护电路，有效抑制了系统过流及其带来的危害，在使用安全上有了教大的完善
8、。,第三章 数字式脉冲电源的硬件电路设计 3.1 主电路模块 3.1.1 交流调压模块,3.1.2 整流滤波电路,3.3.3脉冲形成电路,3.3.4稳压调压电路,3.3.5辅助电源电路,3.3.6过流保护电路,3.4人机接口电路3.4.1键盘输入模块设计,3.4.2液晶显示电路,3.5信号采集电路3.5.1 单片机接受采样信号电路,3.5.2电压电流采采样电路,3.5.3 电流采样电路,3.5.4 频率、脉宽采样电路,第四章 系统软件的设计,4.1整体程序的流程,4.2.1键盘输入程序流程,4.3.1频率采样程序流程,4.3.2电压、电流采样程序流程,第五章 系统仿真,致谢,在这里向我的指导老师表示深深的谢意，向各位不辞辛苦参加我的论文答辩的老师表示衷心的感谢。,
