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西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 1 摘要 : 隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,電子設(shè)備的種類也越來(lái)越多,電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系益密切。任何電子設(shè)備都離不開可靠的電源,它們對(duì)電源的要求也越來(lái)越高。特別是隨著小型電子設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,也要求能夠提供穩(wěn)定的電源,以滿足小型電子設(shè)備的用電需要。 在電子設(shè)備中經(jīng)常用到穩(wěn)定性好、精度高、輸出可預(yù)置的直流電流源。本文設(shè)計(jì)的數(shù)控直流電流源 分為可分為電流源主電路、控制部分、人機(jī)界面(包括鍵盤輸入與顯示)和輔助電源四部分 。輸出電壓本系統(tǒng)具有一下特點(diǎn):系統(tǒng)為雙環(huán)控制系統(tǒng),動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差?。怀杀据^低;技術(shù)成熟;軟硬件結(jié)合,可靠性高,功能全,擴(kuò)展余地大。 本設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)是: 輸入交流 200~ 240V, 50Hz;輸出直流電壓 ≤10V , 輸出電流范圍:200mA~ 1000mA; 具有“ +”、“ ”步進(jìn)調(diào)整功能。 關(guān)鍵 詞 : 數(shù)控直流電流源 ; A/D轉(zhuǎn)換 ; D/A 轉(zhuǎn)換 ; 斬波電路 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 2 Abstract: The active sound box is mainly formed by the preamplifier and power amplifier. Zoom is the nature of the power amplifier, preamplifier with enlarged role of the active speaker but it belongs to the small signal amplification. But its low power, however active speakers need to output more power to drive the load you need power amplifier. Is mainly responsible for the input of the preamplifier circuit of weak primary audio signal amplification and volume control, as input audio power amplifier preamplifier audio processing devices before, after and then zoom to zoom into the integrated power amplifier of signal, output signal voltage and current at the same time meet the speaker needs is voice control integrated power amplifier power (loudness). Active speaker external consists mainly of the power, the power supply provides power for the entire circuit. Through the front of integrated amplifier, power amplifier and power supply design constitutes active speaker design and construction. Keywords: digital DC current source。 A/d Conversion。 d/a conversion, and Choppe 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 3 目錄 1 緒論 ................................................................. 4 前言 ............................................................... 4 課題研究的背景及意義 ............................................... 5 2 數(shù)控直流電流源設(shè)計(jì) .................................................. 7 數(shù)控直流電流源設(shè)計(jì)要求 ............................................. 7 數(shù)控直流電流源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案比較 ..................................... 7 數(shù)控直流電流源只要單元器件的選擇 ................................... 9 電流傳感器的選擇 ................................................ 10 A/D 和 D/A 芯片的選擇 ............................................. 11 控制器芯片的選擇 ................................................ 11 人機(jī)界面 ........................................................ 12 輔助電源選擇 ..................................................... 12 電源輸入EMI濾波和主電路前級(jí)整流濾波穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì) ................ 13 電流源輸入EMI濾波電路 ......................................... 13 主電路前級(jí)整流穩(wěn)壓電路 ........................................... 13 斬波電路與濾波穩(wěn)流電路設(shè)計(jì) ........................................ 15 輸入電壓最大有效值的計(jì)算 ......................................... 15 穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算 .................................................... 16 對(duì)于儲(chǔ)能電感鐵心的選擇與最小電感的計(jì)算 .......................... 16 電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì) .................................................. 18 電流 /電壓轉(zhuǎn)換電路 ............................................... 19 隔離型電流檢測(cè)電路 .............................................. 19 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .............................................. 19 A/D、 D/A 的轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) ........................................... 20 鍵盤和顯示電路及輔助電源電路設(shè)計(jì) ................................. 21 系統(tǒng)化誤差分析 ................................................... 21 給定量的誤差分析 ................................................ 22 輸出顯示的誤差分 析 .............................................. 22 系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)與電磁兼容設(shè)計(jì) ....................................... 23 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 4 提高系統(tǒng)精度的措施 ............................................... 23 數(shù)控直流電流源軟件設(shè)計(jì) ........................................... 24 主程序 .......................................................... 24 A/D 采樣程序 .................................................... 24 總結(jié) ................................................................. 26 致謝 ................................................................. 27 參考文獻(xiàn): ........................................................... 29 1 緒論 前言 隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)物質(zhì)需求也越來(lái)越高,特別是一些高新技術(shù)產(chǎn)品。電源 —— 作為當(dāng)今人民生活中普遍村在的電子產(chǎn)品,從上世紀(jì)九十年代起便迅速發(fā)展。隨著對(duì)系統(tǒng)更高效率和更低功率的需求,電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動(dòng)電源行業(yè)中直流電源轉(zhuǎn)換器推向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。從八十年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)到二十世紀(jì)末更為先進(jìn)的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu) ,直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn),即如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制 。 然而早在 90 年代中期,半導(dǎo)體廠商們就開發(fā)出了數(shù)控電源管理技 術(shù),而在當(dāng)時(shí),這種方案的性價(jià)比與當(dāng)時(shí)廣泛使用的模擬控制方案相比處于劣勢(shì),因而無(wú)法被廣泛使用。因?yàn)榘遢d電源管理的廣泛應(yīng)用和行業(yè)能源節(jié)約以及最優(yōu)化的關(guān)注,電源行業(yè)和半半導(dǎo)體廠商們開始共同開發(fā)這種名為“數(shù)控電源”的新產(chǎn)品。而如今隨著直流電流源技術(shù)的迅速發(fā)展,整流系統(tǒng)從以前的分立元件和集成 控制發(fā)展為微機(jī)控制,從而使直流電源智能化。具有遙測(cè)、遙信、遙控的三大功能,基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無(wú)人值守,并且在當(dāng)今科技快熟發(fā)展的過(guò)程中,模塊化是直流電源發(fā)展的趨勢(shì),并聯(lián)運(yùn)行是電源產(chǎn)品大容量的一個(gè)有效手段,可以通過(guò)設(shè)計(jì) N+1 冗余電 源系