恒流源开题报告

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1、沈阳工业大学本科生毕业设计（论文）开题报告毕业设计题目：基于单片机的恒流源设计学院：信息科学与工程学院专业班级：电子信息工程0701班学生姓名：曲艺超指导教师：朱建光年月日一课题研究的目的和意义1.课题研究的目的和意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源

2、在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准，才能够进入市场。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转

3、换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。新的变换技术和控制理论的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用。整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制,从而使设计的直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/A转换电路、直流稳压电路等几部分组成,直流稳压电源是最常用的仪器设备,在科研及实验中都是必不可少的。数控电源采用按键盘，可对输出电压及报警阈值以快慢两种方式进行设置,输出由单片机通过D/A,控制驱动模块输出一个稳定电压。同时稳压方法采用单片机控制,单片机通过A/D采样输出

4、电压,与设定值进行比较,若有偏差则调整输出,越限则输出报警信号并截流。工作过程中,稳压电源的工作状态(输出电压、电流等各种工作状态)均由单片机输出驱动LED显示,由键盘控制进行动态逻辑切换。当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流源方面特别是数控恒流源的技术菜刚刚起步有待发展，高性能的数控横流器件的开发和应用存在巨大的发展空间。数控直流恒流源系统输出电流稳定，不随负载和环境变化，并且有很高的精度，输出电流误差范围很小，输出电流可在一定范围内任意设定，因而可实际应用于需要稳定度小功率横流源的领域。二课题研究的主要任务和预期目标1.主要任务及目标设计

5、制作一个可控的数字恒流源，输入电压为220V，50HZ，输出电压≤24V。研究其步进最小值的设计方法，减小载波电流的方法，以单片机为核心，配以必要的外围电路来实现。2.预期目标①.电流输出范围在200～2000mA②.可以设定电流的输出值③.具有调节功能④.设计出电路原理图，编写相应的程序三设计方案与论证1.方案设计方案一:通过编码开关来控制存储器的地址,根据地址输出对应的数字量送数模（D/A）进行转换,再根据输出的电压量来控制电流的变化,同时,通过四个编码开关的BCD码送给数码管显，系统框图如图3.1所示。图3.1方案二:此方案采用EPROM和D

6、/A转换器等数字器件完成的控制。使用计数器，一方面完成电压的译码显示，另一方面其输出作为EOROM的地址输入，而由EPROM得输出经D/A变换后控制误差放大的基准电压来实现输出步进。但由于此方案使用开环控制策略，电路简单，成本低，对最后的输出结果不能进寻根建好的调整和修正，使得输出电流精度不高，且控制数据烧录在EPROM中，使系统设计灵活降低，子适应能力差。系统框图如图3.2所示。图3.2方案三:以单片机为核心构建控制器，通过对电流值进行预置，单片机输出相应数字信号，经过D/A转换、信号放大、电平转换、压控恒流源，输出电信号。实际输出的电流再利用精

7、密采样电阻转换成电压信号，经过高输入阻抗差动放大器、D/A转换，将信号反馈到单片机中，再将输出反馈信号与设定值比较，送出调整信号，最后输出新的电流值，这样就形成了闭环调节，锁定输出电流，提高了输出电流的精度和稳定度。本方案采用单片机进行控制、显示、预置，使得系统灵活方便，电流输出精度和稳定度较高。系统框图如图3.3所示。图3.32.方案论证与确定方案一:此方案的优点是电路简单，缺点是数据量大且存储器存储容量有限，而且编码开关不稳定，实际操作结果不能很理想，所以不宜采用。方案二:采用恒流二极管或者恒流三极管，精度比较高，但这种电路能实现的恒流源范围很

8、小，只能达到几十毫安，不能达到设计的要求，故不采用。方案三:采用四端可调恒流源，这种器件考改变外围电阻元件参数，从而使电流