氯離子渗透性测试专用程控电源设计开题报告.docVIP

（氯离子渗透性测试专用程控电源设计） 学生姓名 学 号 系 别 专业班级 自 指导教师 填写日期 2013—10—29 本课题国内外状况，说明选题依据和意义 1.研究的背景和意义 氯离子是引发钢筋锈蚀从而造成混凝土结构耐久性下降的最主要原因之一。钢筋混凝土和预应力混凝土构筑物常因氯化物污染而导致钢筋锈蚀, 从而耐久性下降, 给国民经济和人民的生命安全带来了巨大损失。引起结构中钢筋锈蚀 的氯化物通常来自结构外部,如海水、除冰盐等, 当渗入的氯化物含量达到混凝土重量的0.1% ~ 0.2% 时就能引起钢筋的锈蚀。在含氯化物环境中, 氯离子的渗透性是反映混凝土抵抗氯离子侵蚀的一个重要参数，因而，氯离子渗透性测试必不可少。氯离子渗透性试验方法可分为三大类: 自然扩散法、外加电场加速扩散 法、压力渗透法。自然扩散法需要的时间较长, 相比之下,氯离子加速扩散法快速、简单, 是目前应用最广泛的方法。 研究的基本内容、基本思路（方案）及解决的主要问题 2.1氯离子渗透性测试的原理 氯离子渗透性测试的原理主要是通过RS采集模块从实验装置得到固定时间内通过混凝土的电通量，从而对混凝土进行氯离子渗透性评价。而且可以直接用键盘控制电源电压。 2.2主要研究内容 设计氯离子渗透性测试专用程控电源。其技术指标如下： 1.220AC 50HZ 输出电压：DC 36-45V 程控可调，步进1V, 精度：±0.5V，最大输出电流1000mA； 2.电流测量：精度0.5mA。 2.3、研究方案 方案一 方案一所设计的程控电源利用单片机完成PWM波的产生，使用AD转换芯片，不断循环检测电源输出电压，根据电源输出电压与设定值相比较的差，直接控制 调解单片机输出PWM波占空比，从而控制电源功率开关的导通关断时间，最终实现电源输出电压的稳压。输出电压的调节则采用通过改变PWM脉冲宽度的方式实现。 方案二 方案二所设计的程控电源是方案二的修改版，出于成本考虑，在满足本课题要求的前提下，删除和修改了部分模块。同样利用单片机完成PWM波的产生，使用AD转换芯片，不断循环检测电源输出电压，其主电路由典型单端反激电路高频变压器、功率MOS开关组成，完成DC-DC变换，实现电源输出电压的稳压。且设定电压可以用键盘直接输入。 2.31高频电压器的选择 本设计采用EPC型高频电压器，EPC型变压器是为了适应超薄型开关电源而设计的一款高频变压器。它拥有扁型的铁氧体磁芯，它的形状能同时满足电源变压器高功率的要求和超薄体积的要求，同样也能适应开关电源在温升方面的要求，具有损耗小、输出功率大、工作频率宽，温升低，性能稳定等特点。广泛应用电视机电源、LED电源、开关电源、导航等。但对PCB板的要求会提高；它比EFD型变压器在线包空间上有提高，同时EMI性能和漏感、辐射等参数均优于EFD型变压器，其它性能接近于EE型和EC型变压器。且EPC型变压器价格极低，性价比极高。 2.32 AD转换器的选择 本设计采用TLC2543模数转换器， TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源，且价格适中，分辨率较高。 2.4设计中的难点和关键 本次设计的关键主要是使电源可控，而且输出电压准确并稳定以及成本的高低，而这些偏偏也正是本设计的难点。在参考了一些文献后，我设计了上述方案二，能较好的解决这些难点，而且最重要的是成本极低，适用于氯离子渗透性测试使用普遍但不频繁的现状。 三、课题进度安排 1. 前期资料收集及方案论证 在此期间查阅各种书籍、期刊30篇。完成文献检索、外文翻译、开题报告。于2013年11月25日之前将正式稿上交教师。 2. 开题报告答辩 于2013年12月2日或12月3日进行开题报告答辩。 3. 方案选定及验证 1) 2013年12月10日 在前期资料收集基础上确定系统实施方案并设计系统框图。 2) 2014年1月10日前根据设计要求，选择其中一种思路展开具体设计，选择明确线路，计算相关技术参数 ，说明选择依据。 3） 2014年2月20日前绘制电原理图列出元件表。 4）2014年4月10日前模拟仿真设计线路。 4. 毕业设计说明书撰写 1）2013年12月15日 阐述设计目的、意义、分析国内外研究现状与发展趋势。 2）2014年1月10日 说明设计的思路、原理，形成系统框图。说明采用路线的先进性。 3）2014年2月25日 详细分析采用的线路。分析各种线路优、缺点，选择适合的线路实施。设计相关软件。