眾所周知,電源在電子設備中具有不可或缺的作用,各種設備地使用都離不開電源的正常工作和運行。本文針對傳統(tǒng)開關(guān)電源只能通過按鍵或者旋鈕調(diào)整電壓值,并且僅能顯示當前時刻電壓值,無法反映電源電壓變化趨勢的問題,目標設計出一款可編程電源,能夠通過軟件控制電源的輸出,實現(xiàn)指定的目標波形電壓值輸出功能。文章首先介紹了可編程電源的概念和組成,調(diào)研了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了系統(tǒng)的實際需求,制定出了需要實現(xiàn)的可編程電源的總體方案。其次,完成了電源的硬件的設計,選擇了電源的拓撲結(jié)構(gòu)和開關(guān)管的控制方式,設計了輸入整流濾波電路、輸出整流濾波電路、逆變電路和電源的控制電路,使用Saber軟件對電路進行了仿真。然后,根據(jù)軟件總體方案,實現(xiàn)可編程電源軟件的數(shù)據(jù)設置、數(shù)據(jù)監(jiān)視記錄、波形顯示、按鍵鎖定和指定波形輸出功能,在Visual Studio的編程平臺下,通過MFC用戶界面設計工具,設計了簡單明了的用戶交互界面,操作方便,具有良好的用戶體驗。接著,搭建了可編程電源的實驗平臺,通過工控機控制電源輸出,對輸出結(jié)果進行了精確度、穩(wěn)定度和壓擺率測試,測試結(jié)果表明可編程電源能夠?qū)崿F(xiàn)預定功能,輸出的精度指標符合要求。最后,總結(jié)產(chǎn)... 

【文章來源】：西安石油大學陜西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

PWM調(diào)制原理示意圖

西安石油大學碩士學位論文14結(jié)合可編程電源的實際需求情況，電源的輸入為市電220V交流電，需求的輸出電壓最高為200V，輸出電流最高為1A，根據(jù)確定的輸入電壓、電源的功率范圍以及實際情況，選擇半橋式拓撲結(jié)構(gòu)，半橋電路的拓撲結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-3半橋逆變拓撲結(jié)構(gòu)圖半橋電路拓撲結(jié)構(gòu)圖中Vin表示輸入電壓，V0ut表示輸出電壓，C1和C2表示分壓電容，SW1和SW2表示功率開關(guān)管，T表示高頻變壓器，n1和n2表示變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的匝數(shù)，VD1和VD2表示整流二極管，L表示輸出電阻，C表示輸出電容。在半橋拓撲結(jié)構(gòu)中，開關(guān)管SW1和SW2和電容器C1和C2組成半橋結(jié)構(gòu)，開關(guān)管SW1和SW2輪流導通，當SW1導通時，SW2關(guān)斷，高頻變壓器T二次側(cè)的電壓極性與輸出電壓Vin的極性相同，整流二極管VD1處于導通，二次側(cè)電流經(jīng)過輸出電阻L和輸出電容C，當SW2導通時，電路的工作狀態(tài)與SW1導通時相反，當SW1導通時，電路的拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖3-4(a)所示，當SW2導通時，電路的拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖3-4(b)所示。圖3-4(a)SW1導通電路拓撲圖圖3-4(b)SW2導通電路拓撲圖半橋拓撲結(jié)構(gòu)的變壓器一次側(cè)電壓的幅值只有輸入電壓Vin數(shù)值的一半，在相同輸出功率下，半橋式拓撲結(jié)構(gòu)的一次側(cè)電流較大�？删幊屉娫床捎妹}沖寬度調(diào)制方法，通過改變脈沖信號的占空比使輸出電壓V0ut發(fā)生變化，脈沖信號的周期為T，晶體管的在一個周期內(nèi)的導通時間為ton，半橋式拓撲結(jié)構(gòu)的輸出V0ut計算如式(3-1)所示：

西安石油大學碩士學位論文14結(jié)合可編程電源的實際需求情況，電源的輸入為市電220V交流電，需求的輸出電壓最高為200V，輸出電流最高為1A，根據(jù)確定的輸入電壓、電源的功率范圍以及實際情況，選擇半橋式拓撲結(jié)構(gòu)，半橋電路的拓撲結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-3半橋逆變拓撲結(jié)構(gòu)圖半橋電路拓撲結(jié)構(gòu)圖中Vin表示輸入電壓，V0ut表示輸出電壓，C1和C2表示分壓電容，SW1和SW2表示功率開關(guān)管，T表示高頻變壓器，n1和n2表示變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的匝數(shù)，VD1和VD2表示整流二極管，L表示輸出電阻，C表示輸出電容。在半橋拓撲結(jié)構(gòu)中，開關(guān)管SW1和SW2和電容器C1和C2組成半橋結(jié)構(gòu)，開關(guān)管SW1和SW2輪流導通，當SW1導通時，SW2關(guān)斷，高頻變壓器T二次側(cè)的電壓極性與輸出電壓Vin的極性相同，整流二極管VD1處于導通，二次側(cè)電流經(jīng)過輸出電阻L和輸出電容C，當SW2導通時，電路的工作狀態(tài)與SW1導通時相反，當SW1導通時，電路的拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖3-4(a)所示，當SW2導通時，電路的拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖3-4(b)所示。圖3-4(a)SW1導通電路拓撲圖圖3-4(b)SW2導通電路拓撲圖半橋拓撲結(jié)構(gòu)的變壓器一次側(cè)電壓的幅值只有輸入電壓Vin數(shù)值的一半，在相同輸出功率下，半橋式拓撲結(jié)構(gòu)的一次側(cè)電流較大。可編程電源采用脈沖寬度調(diào)制方法，通過改變脈沖信號的占空比使輸出電壓V0ut發(fā)生變化，脈沖信號的周期為T，晶體管的在一個周期內(nèi)的導通時間為ton，半橋式拓撲結(jié)構(gòu)的輸出V0ut計算如式(3-1)所示：


本文編號：2992808