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(yè)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(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 2014 年一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題來(lái)源、類型課題來(lái)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(yǔ)。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(lái)調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來(lái)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(hào)對(duì)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(hào)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(lái)進(jìn)行控制對(duì)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(hào)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(duì)模擬信號(hào)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(duì)一個(gè)模擬信號(hào)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(duì)象之間的所有信號(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換過程；而且對(duì)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(duì)數(shù)字信號(hào)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(lái)控制模擬信號(hào)，可以大幅度降低成本和功耗。這也是PWM在通訊等信號(hào)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(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號(hào)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(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響。對(duì)噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是PWM相對(duì)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(hào)轉(zhuǎn)向PWM可以極大地延長(zhǎng)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(hào)還原為模擬形式。PWM對(duì)調(diào)速系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，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(jiǎn)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(hào)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(hào)輸出，可以說(shuō)直到目前為止，PWM在各種應(yīng)用場(chǎng)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(cè)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(duì)于目前國(guó)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(guó)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(wú)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(shuō)建立了能帶理論研究半導(dǎo)體現(xiàn)象；1956年，硅臺(tái)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(chǎng)對(duì)真空中的電子流的作用以獲得信號(hào)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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