【正文】 在此，對他們表示感謝！最后，在這篇論文即將完成之際，向參加論文評審和答辯的老師以及對本論文的修改提出意見和建議的人表示感謝!參考文獻[1] 孫和平，單片微機原理與接口技術(shù),.[2] 張立,、電路及應用，北京:.[3] 周志敏,周紀海,——.[4] 吳潤宇，軒蔭華，苗銀梅，. 北京:.[5] :.附錄A 電路圖圖16 穩(wěn)壓電路圖圖17 驅(qū)動電路圖圖18 電源的整流、逆變及保護。在此，我要說一聲：李老師，您辛苦了！謝謝您，李老師！李老師自始至終給予了我很大的幫助，提供了很多參考資料、設(shè)計思想和許多非常實用的意見；在我灰心時鼓勵我奮勇向前，松懈時啟發(fā)我積極進取。論文中凝聚了李老師無數(shù)的心血，李老師務(wù)實的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W作風，豐富的科學知識，活潑的學術(shù)思想以及正直的人格魅力給我樹立了極好的榜樣，使我受益匪淺。4．在單片機控制系統(tǒng)中，從硬件和軟件兩個方面采取了多種抗干擾措施。2．整個控制系統(tǒng)采用以高性能的單片機80C196KC為核心，配以集成度高的專用芯片進行控制，并在整個控制電路的各個環(huán)節(jié)采取了多種抗干擾與保護措施。 1．本文所研制的直流穩(wěn)壓電源采用IGBT式全橋逆變結(jié)構(gòu)，額定電壓24V，額定電流800A。2．數(shù)字濾波這種措施是利用單片機執(zhí)行一定的程序計算方法，減少噪聲在有用信號中的比例，其實質(zhì)是程序濾波。可見，使用看門狗可以使單片機擺脫因干擾而引起的癱瘓狀態(tài)，使系統(tǒng)能夠從瞬時故障中自動恢復，大大提高系統(tǒng)的抗干擾能力。1．監(jiān)視定時器(WDT)印刷電路板上竄入的噪聲或毛刺會造成軟件故障，甚至使單片機“死機”，死機時系統(tǒng)就會一直停止在某一狀態(tài)，無法繼續(xù)正常運行，必須重新復位才能恢復。圖15 故障處理流程圖軟件抗干擾措施盡管我們采取了硬件抗干擾措施，但是由于干擾信號產(chǎn)生的原因很復雜，且具有很大的隨機性，仍有一些干擾會侵入系統(tǒng)。故障保護原理見“保護電路設(shè)計”一節(jié)。如果想獲得恒壓或恒流特性，控制思路與控制脈沖特性的類似，只是被控量和反饋量不同而已。7軟件設(shè)計 主程序設(shè)計圖12 主程序流程圖LED顯示及A/D轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計要實現(xiàn)電源外特性控制，只要反饋電壓、電流進行離散PI算法，調(diào)節(jié)TL494的控制電壓，對逆變器進行脈寬調(diào)制，最后輸出的就是需要的電源外特性。本焊機系統(tǒng)對電流調(diào)節(jié)所需的分辨率要求不是很高，因此選用8位DAC0832即可滿足要求。D/A轉(zhuǎn)換器按字長分有8位、12位、14位、16位等不同字長的D/A。而且面板上的電流表顯示也需單片機輸出的模擬信號加以控制。在連續(xù)量控制場合，單片機輸出的數(shù)字量必須經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，才能驅(qū)動執(zhí)行元件，從而實現(xiàn)單片機對系統(tǒng)的有效控制。80C 196KC片內(nèi)無程序存儲器，為此系統(tǒng)擴展了芯片2764，它能夠在斷電時保持數(shù)據(jù)不丟失，又能實時地更新內(nèi)容。顯然不取Y0作為片選是因為程序運行首地址為2080H。單片機地址資源進進行分配后，運行CPU則根據(jù)分配的地址查找單片機外圍I/O設(shè)備，以進行輸入/輸出操作，即CPU對I/O空間的尋址。圖11 單片機80C196KC內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖雖然單片機本身具有豐富的軟、硬件資源，但也只能滿足較為簡單的實時系統(tǒng)的要求，對于較復雜的系統(tǒng)需要在其外圍配置一些接口芯片，而CPU同這些芯片交往必須知道它們的地址，即必須采取有效的方法合理分配單片機地址資源，將每個I/O設(shè)備映像于單片機地址空間。圖11為單片機80C196KC內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。下面簡要介紹一下這幾部分的功能：1)80C196KC最小系統(tǒng)：它是單片機控制系統(tǒng)的核心部分，通過程序的運行使它與外圍芯片交換信息，來實現(xiàn)所需的控制功能。電壓檢測電路如10圖所示：圖10 電壓檢測電路圖取運算放大器IC1D的輸入電阻，輸入電流為10mA。電位器RP1為10K，用來調(diào)整輸入A/D轉(zhuǎn)換器電壓的大小，即改變電流反饋系數(shù)。運算放大器選用LM324普通運算放大器即可。由于，在額定一次電流下，流過測量電阻的電流為： ()實取70。2．參數(shù)計算1)電流轉(zhuǎn)換器的計算：電流轉(zhuǎn)換器一次測電流額定值為1000A式，選用LEM塊，現(xiàn)選用LA10007型號的LEM作為檢測元件，其檢測范圍為0～800A。 圖7 低頻濾波器電路圖5輔助電路TL494的特點與功能TL494是電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制器，可顯示器、計算機等系統(tǒng)，TL494的管腳如圖8所示：圖8 TL494管腳圖作為開關(guān)電源電路，TL494的輸出三極管可接成共發(fā)射極及射極跟隨器兩種方式，因而可以選擇雙端推挽輸出或單端輸出方式，在推挽輸出方式時，它的兩路驅(qū)動脈沖相差180度，而在單端方式時，其兩路驅(qū)動脈沖為同頻同相。一般L與C1或L與C2的取值應按。本文采取的措施在抑制低頻紋波采取下圖所示的低頻濾波器，該方法是在高頻開關(guān)整流電壓與輸出之間串入某一形式的濾波器同時濾去高頻開關(guān)逆變造成的因PWM調(diào)節(jié)引起的差模紋波和整流后的低頻紋波。④合理布線。②在輸出端加低頻濾波器,該方案是在高頻開關(guān)整流電壓與輸出之間串入某一形式的濾波器同時濾去高頻開關(guān)逆變造成的因PWM調(diào)節(jié)引起的差模紋波和整流后的低頻紋波。(3)閉環(huán)調(diào)節(jié)器引起的紋波一般開關(guān)電源要求對輸出電壓進行閉環(huán)控制,因此,輸出端的紋波會通過反饋網(wǎng)絡(luò)進入調(diào)節(jié)器回路,導致調(diào)節(jié)器的自激振蕩,引起附加紋波,此紋波電壓一般沒有固定的工作頻率,另外,調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計得不適當也會引起紋波。開關(guān)電源紋波產(chǎn)生來源的途徑有以下幾個：(1)低頻紋波低頻紋波是由于濾波電路中的電解電容容量不是足夠大所造成的,由于開關(guān)電源體積的限制,電解電容的容量不可能無限制地增加,所以導致低頻紋波的存在,該紋波頻率隨整流電路方式的不同而不同。 耐壓值為50V，容量為15μF的聚丙烯電容器。2．濾波電容的計算允許的電壓脈沖值 () ()實?。?5μF。4)功率損耗開通瞬間損耗： ()準飽和管壓降為 =3V，=20ms，準飽和導通時損耗： () 關(guān)斷時損耗： () ()變壓器原邊工作電壓為： ()副邊電壓為： ()所以T1的變比為： () 實?。?變壓器即可。=210ns =430ns 逆變器頻率f=20KHZ，T=1/f =50ms，==20ms。2)集電極電流全橋式逆變電路中，IGBT的集電極電流為： ()取＝200A。1)集－射極間的擊穿電壓采用380V交流電供電，電網(wǎng)電壓向上波動10%，并考慮由變壓器漏感起的尖峰電壓等因素。電容耐壓：(～2)=～ ()取1000V 即可。10%，計算電容時按下降情況考慮，即： ()電源在IGBT管未導通前給電容C12和C13充電，因為均壓電阻R/T 的阻值相同，所以兩電容兩端的電壓相等且為/ 2，即： ()設(shè)IGBT的管壓降為2V，PWM輸出=2V，信號占空比為40%(=)，開關(guān)管頻率 f=20kHZ，則： ()與C7計算相同。RY5是作為整流后的電壓保護壓敏電阻，故其額定電壓應為：