基于单片机的非互补式交流恒流电源设计

发布时间：2023-05-07 22:46

　　随着社会生产力的迅猛发展,先进电子技术的不断出现,电子设备的应用领域变的越来越广泛,用电设备的种类也越来越多,因此,如何为这些先进的用电设备提供安全可靠、稳定的电源成为急需解决的课题。其中,稳压源、恒流源在仪器仪表、电子设备以及高新技术产业中均占有重要地位,然而长期以来人们更多的致力于对稳压源的研究,相比而言,对恒流源的研究、设计以及相关资料的查阅都相对有限;然而,在半导体器件的性能测试、现代大型仪器中稳定磁场的产生、机场助航等领域都广泛应用着恒流源。在此背景下,本文设计了一台通过斩控式交流调压电路来实现五级可调的交流恒流电源。 文章首先介绍了恒流源的应用、发展现状及课题的目的和意义。然后，对非互补式交流恒流电源的硬件系统、软件系统的设计原理及具体实现方案作以详细介绍,其中,在硬件部分,较为详细地讨论了斩控式交流调压主电路的开关器件的选择、设计原理以及控制方式的最优选择,同时,对控制电路、电流检测电路、人机接口等设计方案作以介绍;在软件部分,具体介绍了PI控制、PWM波形生成以及故障诊断等设计方法。最后,对实验波形以及抗干扰等方面作了进一步分析和总结。 本文设计的非互补式交流恒流电源,...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 恒流源简介
        1.1.1 恒流源的定义
        1.1.2 恒流源的分类
        1.1.3 恒流源的应用
        1.1.4 恒流源的发展历程
    1.2 国内外发展现状与趋势
    1.3 课题的意义和目的
    1.4 本文所作的主要工作
第2章 设计指标与总体方案
    2.1 设计指标
    2.2 设计原理
    2.3 总体方案
第3章 硬件系统的设计
    3.1 系统硬件结构
    3.2 主电路
        3.2.1 开关器件选择
        3.2.2 单相斩控式交流调压电路工作原理
        3.2.3 非互补式交流调压电路
    3.3 控制电路
        3.3.1 单片机控制单元
        3.3.2 系统信号同步控制单元设计
    3.4 电流检测电路
        3.4.1 TA1420-04电流互感器
        3.4.2 AD736真有效值变换器
    3.5 驱动电路
        3.5.1 IGBT的结构和工作原理
        3.5.2 IGBT的驱动
    3.6 人机交互电路
        3.6.1 显示电路设计
        3.6.2 按键电路设计
    3.7 稳压电源
第4章 软件系统的设计
    4.1 软件任务分析
    4.2 软件设计
        4.2.1 电流给定
        4.2.2 电流检测
        4.2.3 PWM波形生成
        4.2.4 PI软件设计
        4.2.5 故障诊断
第5章 实验波形与分析
    5.1 信号同步控制波形
    5.2 单片机输出PWM波形
    5.3 斩波控制信号波形
    5.4 EX8841驱动波形
    5.5 输出波形
    5.6 系统电路外观
    5.7 系统的抗干扰分析
第6章 总结
参考文献
附录
攻读学位期间公开发表论文
致谢
研究生履历



本文编号：3811475