數(shù)控直流電源課題研究意義

第1章

緒

論自從人類有了電之后，各行各業(yè)都因?yàn)橛辛穗姸w速發(fā)展，并出現(xiàn)了無數(shù)新型產(chǎn)業(yè)，直至今日，電已經(jīng)在我們的日常生活中不可或缺。但是變電站輸送給我們用戶的是380/220V交流電，為了使人們的生活更加便利，電器都朝微型化發(fā)展，隨著人類用電量的增加，電器又要功率低，所以將380/220V高壓變成較小，并能安全可靠地提供給各類不同小電器的小電源已經(jīng)受到電器行業(yè)的重視。近幾年，小電源的市場已經(jīng)擴(kuò)大，技術(shù)也將慢慢趨于成熟。如今，小電源還介入了單片機(jī)，使小電源智能化，數(shù)字化。

本設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)考核我們大學(xué)四年綜合素質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，我們傾心將所學(xué)的專業(yè)知識綜合應(yīng)用，特別注重基礎(chǔ)理論的實(shí)用性和技術(shù)內(nèi)容的先進(jìn)性，充分體現(xiàn)了小電源技術(shù)的新發(fā)展，來設(shè)計(jì)這個(gè)基于現(xiàn)代單片機(jī)技術(shù)的數(shù)控型直流源。重要應(yīng)用了變壓知識，電力電子技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)。這個(gè)專用電源，就是采用單片微機(jī)進(jìn)行控制，對硬件產(chǎn)生的同步電壓進(jìn)行觸發(fā)，形成同步觸發(fā)電壓，送達(dá)4個(gè)可控硅控制輸出電壓。本文共四章，內(nèi)容包括概述，電源的發(fā)展，硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。

單片機(jī)的物理含義是把CPU、存儲器和各種各樣外圍設(shè)備的接口都集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，形成單片級的計(jì)算機(jī)。當(dāng)前我國用得較多的是MCS-48、MCS-51、MCS-96系列。每種系列各有10多種型號。單片機(jī)對工業(yè)生產(chǎn)的影響是有目共睹的，在單片機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的同時(shí)，電氣行業(yè)開始了一場轟轟烈烈的微機(jī)革命。其帶動了各類家電和儀器儀表的微型化、智能化，現(xiàn)在流行的所謂人性化科技，就是在單片微機(jī)的控制上，形成的遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場總線實(shí)時(shí)控制等新技術(shù)。而電源技術(shù)在經(jīng)歷了電氣時(shí)代的風(fēng)風(fēng)雨雨的大半年頭后，終于迎來了工業(yè)控制技術(shù)蓬勃發(fā)展的春天，使新型電源的發(fā)展有了更廣的更美好的前景[4]。

本文在設(shè)計(jì)過程中參考了許多相關(guān)的教材和資料，在此向所有作者表示感謝！

由于本人知識淺薄，文中有錯誤與疏漏在所難免，敬請各位老師和同學(xué)指正。1.1

課題研究的意義和目的在學(xué)習(xí)完《模擬電子》《數(shù)字電子》《電力電子技術(shù)》《單片機(jī)原理與應(yīng)用》等教材后為了把所學(xué)的知識學(xué)以致用，從而開始研究此課題已考核學(xué)習(xí)成果以及鍛煉動手能力。此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要是用單片機(jī)來實(shí)際的控制。因此這次設(shè)計(jì)的主要意義在于通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)了解單片機(jī)技術(shù)的現(xiàn)在和將來以及它在現(xiàn)實(shí)的工業(yè)控制中的應(yīng)用情況，在什么樣的情況下，如何的選擇所用器件的型號，等等這些工作都將是我們今后在實(shí)際的工作

中所要遇到的非常實(shí)際的問題。

本次課題就是基于單片機(jī)為主體所設(shè)計(jì)的微機(jī)數(shù)字觸發(fā)式直流穩(wěn)壓電源，相比其他以往的電源設(shè)計(jì)，此次的課題更新穎，更符合技術(shù)發(fā)展的潮流。設(shè)計(jì)中，對整體電源進(jìn)行了硬件、軟件總體設(shè)計(jì)，從兩方面滿足設(shè)計(jì)的基本要求的同時(shí)，對整個(gè)微機(jī)控制的系統(tǒng)有了比較全面的了解。運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)來完成以往有大量硬件電路來完成的工作，軟件編程方面學(xué)到了許多技巧，并對微機(jī)指令有了更深的了解和掌握。第1章

緒

論

本章節(jié)主要介紹論文研究的課題背景和意義，國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，以及它所涉及的相關(guān)技術(shù)理論，以及本人在這之中所做的工作。

1.1

研究背景及意義

揉的經(jīng)濟(jì)活動已經(jīng)到了已經(jīng)到了工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，并正在轉(zhuǎn)入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展時(shí)期。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的儀器設(shè)備之一,廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域，是電子實(shí)驗(yàn)員、電子設(shè)計(jì)人員及電路開發(fā)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)作和科學(xué)研究所不可缺少的電子儀器。在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源來供電[1]。而整個(gè)穩(wěn)壓過程是由電源變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓等四部分組成。然而這種傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡單、不好控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復(fù)雜度高。普通的直流穩(wěn)壓電源品種有很多,但均存在以下二個(gè)問題:1)輸出電壓是通過粗調(diào)(波段開關(guān))及細(xì)調(diào)(電位器)來調(diào)節(jié)。這樣,當(dāng)輸出電壓需要精確輸出,或需要在一個(gè)小范圍內(nèi)改變時(shí),困難就較大。另外,隨著使用時(shí)間的增加,波段開關(guān)及電位器難免接觸不良,對輸出會有影響。2)穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,對過載進(jìn)行限流或截流型保護(hù),電路構(gòu)成復(fù)雜,穩(wěn)壓精度也不高[2]。

從上面我們能看出傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在需要，但是在各類電子設(shè)備和一些家用電器中，通常又都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。而在我們實(shí)際生活中電源往往都是由220V的交流電網(wǎng)供電，那么這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。其中濾波器用于濾整流輸出電壓中的紋波，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩(wěn)壓器就能用作家用電器的電源，這