数控直流电流源的大学设计`.docVIP

摘 要 本系统设计了一种具有高精度的，低纹波数控直流电流源。所有数字电路选用CMOS数字电路，实现了“+”。“—”步进调整功能，降低给定电流与实际电流的偏差。运用合理的电路结构，降低了负载调频整率；降低由于电源电压变化对输出电流所产生的影响。设计通过数码显示电路、直流电流源电路、双时钟可预置计数器步进控制电路、0mA和3000mA上、下限逻辑控制电路。运用双时钟可预置数步进可逆计数器CD40192的计数向上和计数向下功能完成，即加进位、减退位步进调整电流值功能。采用比较器控制继电器通/断完成直流电流源的各种输出值的设定。该实验具有可靠性好，精度高等优点。 关键字：低纹波数控、CMOS数字电路、数码显示电路、直流电流源电路、双时钟可预置计数器步进控制电路、步进可逆计数器CD40192  目 录 绪论……………………………………………………………………………01 问题的提出……………………………………………………………01 本论文的目的与意义…………………………………………………02 理想的解决方案………………………………………………………………03 系统硬件的设计………………………………………………………………05 恒流源的实现…………………………………………………………05 手动设置电路和步进控制电路………………………………………11 驱动控制电路…………………………………………………………15 自制电源部分…………………………………………………………16 预置电流值的上、下限逻辑控制电路………………………………17 元器件选型……………………………………………………………19 系统软件的设计………………………………………………………………19 调试方法和过程………………………………………………………19 性能指标测试与测试数据……………………………………………20 程序流程图……………………………………………………………22 结束语…………………………………………………………………………23 结论……………………………………………………………………23 难点分析………………………………………………………………23 难点误差原因分析……………………………………………………24 系统说明书……………………………………………………………24 致谢……………………………………………………………………………26 七、参考文献………………………………………………………………………26 第一章 绪论 一、问题的提出 1．国内外研究现状 从上世纪九十年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。在80年代的第一代分布式供电系统开始转向到20世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。 早在90年代中，半导体生产商们就开发了数控电源管理技术，而在当时，这种方案的性价比与当时广泛使用的模拟控制方案相比处于劣势，因而无法被广泛采用。 由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为“数控电源”的新产品。 现今随着直流电源技术的飞跃发展，整流系统由于以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制，从而使直流电源智能化，具有遥测、遥信、遥控的三遥功能，基本实现了直流电源的无人值守。 2．本文研究的主要内容、目标与方法 直流稳压电源是最常用的仪器设备，在科研及试验中都是必不可少的。针对以上问题，我们设计了一套以低纹波数控直流电流源，所有数字电路选用CMOS数字电路，实现了“+”。“—”步进调整功能，降低给定电流与实际电流的偏差。运用合理的电路结构，降低了负载调频整率；降低由于电源电压变化对输出电流所产生的影响。设计通过数码显示电路、直流电流源电路、双时钟可预置计数器步进控制电路、0mA和3000mA上、下限逻辑控制电路。运用双时钟可预置数步进可逆计数器CD40192的计数向上和计数向下功能完成，即加进位、减退位步进调整电流值功能。 本次研究一种以低纹波数控直流电流源为核心的简易设计，该电源选用CMOS数字电路，实现了“+”。“—”步进调整功能，降低给定电流与实际电流的偏差，输出精度高，特别适用于各种有较高精度要求的场合。 二、本论文的目的与意义 1．在条件下尽可能的实现如下目的 通过合理设计，尽可能降低纹波电流，达到要求的电流变化范围； 采用合理的方案，实现“+”、“—”步进调整功能，降低给定电流与实际电流的偏差； 通过采用合