工业程控稳流电源的研究与设计-电子与通信工程专业论文.docxVIP

I万方数据 I 万方数据 摘 要 摘 要 电源技术是一门很重要的技术，服务于各行各业。本课题主要是针对半导体电镀 生产线的特殊场合而展开研究的，研究设计的是半导体工业小型精密电镀电源。半导 体电镀生产线环境比较恶劣，电源工作时间较长，因此对电源的各方面的性能来说是 一种挑战。本课题研究设计的工业程控稳流电源不仅要满足电镀精度的要求，而且要 现实电源的程控化。 本文首先介绍了电镀电源的发展历史、研究现状、未来的发展趋势以及课题的来 源和主要研究内容。紧接着对电路设计中常用的负反馈放大电路和电压比较器进行了 详细的讲解，并给出了一些相关参数的计算方法。负反馈放大电路和电压比较器是本 电源硬件电路设计中比较重要的部分，其中典型的应用就是误差取样放大电路和保护 电路的设计。 然后给出了电源的整体设计方案和具体的指标要求并对一些关键指标给出了相 应的说明。在硬件方面，针对这些性能指标研究设计出了稳流电源硬件电路。硬件电 路的实现包括辅助电源电路、变压器抽头切换电路、主体稳流电路以及保护电路的设 计。对每种电路以图文并茂的形式说明了其工作原理。在系统的软件方面，选取 STM32 控制器作为硬件平台，嵌入式实时操作系统 uC/OS II 为软件平台。首先给出 系统软件设计时涉及到的底层硬件驱动，然后利用嵌入式图形支持软件 uC/GUI，不 仅实现了电源的程控化，而且设计出友好的人机交互界面。 最后，给出了整个系统的试验结果，包括：硬件电路调试时测得的输入电压调整 率和负载调整率、程控稳流相对误差以及人机交互界面。 关键词：半导体工业 电镀电源 程控稳流电源 硬件电路 STM32 uC/OS II II万方数据 II 万方数据 Abstract Abstract Power supply is a very important technology, it serves lots of industries. The research of this subject aimed at a special occasion-semiconductor electroplating production line. The goal of the research is small precision electroplating power supply, which is used for semiconductor industry. The environment of semiconductor electroplating production line is very bad, The power supply works longer than usual. So, it is a challenge for every aspect of the performance of the power supply. The industrial programmable stable current power supply designed in this subject not only need to meet the requirements of electroplating precision, but also need to be controlled by programme. Firstly, this paper introduced the development of electroplating, research status and development trend of the future , the source and main research content of the subject. Then, detailed explained negative feedback amplifier circuit and voltage comparator, which is Commonly used in circuit design. And gave the methods of calculation of some relevant parameters. Negative feedback amplifier circuit and voltage comparator is a important part of this power supply. The idea of error sampling amplifying circuit and protecting circuit was from here. Secondly, the overall design