畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告：通用pwm發(fā)生器的研制(已修改)
2025-01-30 22:23 本頁面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開 題 報(bào) 告題 目 通用PWM波 發(fā)生器的研制 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 2014 年一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題來源、類型課題來源：自選題目。 類型:硬件制作。 選題的目的及意義 脈寬調(diào)制PWM是開關(guān)型穩(wěn)壓電源中的術(shù)語。這是按穩(wěn)壓的控制方式分類的，除了PWM型，還有PFM型和PWM、PFM混合型。脈寬寬度調(diào)制式（PWM）開關(guān)型穩(wěn)壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下，通過電壓反饋調(diào)整其占空比，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。 在模擬電路中，模擬信號的值可以連續(xù)進(jìn)行變化，在時(shí)間和值的幅度上都幾乎沒有限制，基本上可以取任何實(shí)數(shù)值，輸入與輸出也呈線性變化。所以在模擬電路中，電壓和電流可直接用來進(jìn)行控制對象，例如家用電器設(shè)備中的音量開關(guān)控制、采用鹵素?zé)襞轃艟叩牧炼瓤刂频鹊?。但模擬電路有諸多的問題：例如控制信號容易隨時(shí)間漂移，難以調(diào)節(jié)；功耗大；會(huì)產(chǎn)生一些不必要的熱損耗；易受噪聲和環(huán)境干擾等等。能夠解決這個(gè)問題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重(如老式的家庭立體聲設(shè)備)和昂貴。與模擬電路不同，數(shù)字電路是在預(yù)先確定的范圍內(nèi)取值，在任何時(shí)刻，其輸出只可能為ON和OFF兩種狀態(tài)，所以電壓或電流會(huì)通/斷方式的重復(fù)脈沖序列加載到模擬負(fù)載。PWM技術(shù)是一種對模擬信號電平的數(shù)字編碼方法，通過使用高分辨率計(jì)數(shù)器（調(diào)制頻率）調(diào)制方波的占空比，從而實(shí)現(xiàn)對一個(gè)模擬信號的電平進(jìn)行編碼。其最大的優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控對象之間的所有信號都是數(shù)字形式的，無需再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換過程；而且對噪聲的抗干擾能力也大大增強(qiáng)（噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯值改變時(shí)，也可能對數(shù)字信號產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的影響），避免了以上的缺陷，實(shí)現(xiàn)了用數(shù)字方式來控制模擬信號，可以大幅度降低成本和功耗。這也是PWM在通訊等信號傳輸行業(yè)得到大量應(yīng)用的主要原因。PWM的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時(shí)，也才能對數(shù)字信號產(chǎn)生影響。對噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是PWM相對于模擬控制的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，而且這也是在某些時(shí)候?qū)WM用于通信的主要原因。從模擬信號轉(zhuǎn)向PWM可以極大地延長通信距離。在接收端，通過適當(dāng)?shù)腞C或LC網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號還原為模擬形式。PWM對調(diào)速系統(tǒng)來說，有如下優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定精度等指標(biāo)比較好。電樞電流的脈動(dòng)量小，容易連續(xù)，而且可以不必外加濾波電抗也可以平穩(wěn)工作。系統(tǒng)的調(diào)速范圍寬。使用元件少、線路簡單。PWM控制技術(shù)一直是變頻技術(shù)的核心技術(shù)之一, 從最初采用模擬電路完成三角調(diào)制波和參考正弦波比較，產(chǎn)生正弦脈寬調(diào)制SPWM信號以控制功率器件的開關(guān)開始，到目前采用全數(shù)字化方案，完成優(yōu)化的實(shí)時(shí)在線的PWM信號輸出，可以說直到目前為止，PWM在各種應(yīng)用場合仍占主導(dǎo)地位,并一直是人們研究的熱點(diǎn)。脈沖寬度調(diào)制廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中，由于其四象限變流的特點(diǎn)，可以反饋再生制動(dòng)的能量，對于目前國家提出的節(jié)能減排具有積極意義。總之，PWM既經(jīng)濟(jì)、節(jié)約空間、抗噪性能強(qiáng)，是一種值得廣大工程師在許多設(shè)計(jì)應(yīng)用中使用的有效技術(shù)。所以通用PWM波發(fā)生器的研制意義重大。 本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展 PWM控制技術(shù)的發(fā)展主要包括脈沖觸發(fā)電路的發(fā)展和脈沖觸發(fā)電路算法的發(fā)展兩大方面。 、晶體管組成的 1906年，第一個(gè)電子管誕生；1912年前后，電子管的制作日趨成熟引發(fā)了無線電技術(shù)的發(fā)展；1918年前后，逐步發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體材料；1920年，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體材料所具有的光敏特性；1932年前后，運(yùn)用量子學(xué)說建立了能帶理論研究半導(dǎo)體現(xiàn)象；1956年，硅臺面晶體管問世電子管，是一種在氣密性封閉容器中產(chǎn)生電流傳導(dǎo)，利用電場對真空中的電子流的作用以獲得信號放大或振蕩的電子器件。由于電子管體積大、功耗大、發(fā)熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結(jié)構(gòu)脆弱而且需要高壓電源的缺點(diǎn)，很快就不適合發(fā)展的需求，被淘汰的命運(yùn)就沒躲過。 晶體管，是一種固體半導(dǎo)體器件，可以用
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