數(shù)控電流源的設(shè)計(jì)

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1、課程設(shè)計(jì)測控電路課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)名稱：數(shù)控電流源設(shè)計(jì)專業(yè)班級：學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：同組人姓名：課程設(shè)計(jì)時間：課程設(shè)計(jì)測控電路課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名專業(yè)班級學(xué)號題目數(shù)控電流源的設(shè)計(jì)課題性質(zhì)工程設(shè)計(jì)課題來源參考書指導(dǎo)教師主要內(nèi)容（參數(shù)）參考期刊、文獻(xiàn)等資料設(shè)計(jì)數(shù)控電流源電路，包括以下內(nèi)容：（1）D/A轉(zhuǎn)換電路；（2）U/I顯示電路；（3）運(yùn)算放大器放大電路；（4）顯示電路；根據(jù)以上內(nèi)容要求來設(shè)計(jì)電路圖并具體分析電路圖的特性。任務(wù)要求（進(jìn)度）第1-2天：確定課程設(shè)計(jì)題目，查閱相關(guān)技術(shù)資料；第3-6天：確定設(shè)

2、計(jì)內(nèi)容及方案，并按照確定的方案設(shè)計(jì)單元電路，對各單元電路進(jìn)行功能分析；第7-8天：進(jìn)一步修正方案并畫出電路圖；第9-10天：撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，將各部分內(nèi)容完整地呈現(xiàn)在報(bào)告中，并對本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。主要參考資料[1]張國雄.測控電路.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.，2011.[2]鄧北川.淺談模擬PID電路的學(xué)習(xí)與辨識.西安：西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2007.[3]胡壽松.自動控制原理.北京：科學(xué)出版社，2002.[4]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，1988.審查意見系（教研室）主任簽字：年月

3、日課程設(shè)計(jì)引言數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點(diǎn)不斷加以改善。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號處理器件的研制應(yīng)用，到90年代，已出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到0.05V的數(shù)控

4、電源，功率密度達(dá)到每立方英寸50W的數(shù)控電源。從90年代末起，隨著對系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動電源行業(yè)中直流/直流電源轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。在80年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向到20世紀(jì)末更為先進(jìn)的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu)，直流/直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)，即如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制。?早在90年代中，半導(dǎo)體生產(chǎn)商們就開發(fā)出了數(shù)控電源管理技術(shù)，而在當(dāng)時，這種方案的性價(jià)比與當(dāng)時廣泛使用的模擬控制方案相比處于劣勢，因而無法

5、被廣泛采用。?由于板載電源管理的更廣泛應(yīng)用和行業(yè)能源節(jié)約和運(yùn)行最優(yōu)化的關(guān)注，電源行業(yè)和半導(dǎo)體生產(chǎn)商們便開始共同開發(fā)這種名為“數(shù)控電源”的新產(chǎn)品。?????現(xiàn)今隨著直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展,?整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機(jī)控制,?從而使直流電源智能化,?具有遙測、遙信、遙控的三遙功能,?基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無人值守。?從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。?21課程設(shè)計(jì)數(shù)字化智能電源模塊是針對

6、傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護(hù)性。數(shù)控直流電流源作為穩(wěn)定電源的分支，在工程技術(shù)和測量領(lǐng)域中有著重要的實(shí)用價(jià)值，其涉及的應(yīng)用由穩(wěn)定電磁場、校正電流表等擴(kuò)展至激光、超導(dǎo)、現(xiàn)代通信和傳感技術(shù)等領(lǐng)域?；谀M電路的電流源雖然可以實(shí)現(xiàn)高精度、寬電流范圍輸出，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,?調(diào)整困難，指示不直觀。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制電流源開始出現(xiàn)，其以控制靈活、調(diào)節(jié)方便等特點(diǎn)展

7、示了良好的應(yīng)用前景。?一般的恒流電流源往往是電流值固定，或是有限數(shù)值檔的電流值輸出，不便于通用。數(shù)字控制的電流源則通過單片機(jī)作為核心控制器，通過鍵盤設(shè)置所需的電流值，電流值取值范圍大，使用方便靈活。21課程設(shè)計(jì)數(shù)控電流源課程設(shè)計(jì)一：設(shè)計(jì)總?cè)蝿?wù)：設(shè)計(jì)一個8檔數(shù)字控制電流源，要求在控制按鍵的作用下，電流源輸出電流依次為0、10mA、20mA、30mA、40mA、50mA、60mA、70mA，同時用LED數(shù)碼管顯示這8個電流檔位。二：設(shè)計(jì)總目的：通過本次設(shè)計(jì)，熟悉運(yùn)算放大器，計(jì)數(shù)器，D/A轉(zhuǎn)換器，譯碼/顯示電路的

8、應(yīng)用，并熟悉負(fù)反饋的應(yīng)用。三：設(shè)計(jì)內(nèi)容：第一部分控制電路與D/A轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)：控制電路和D/A轉(zhuǎn)換電路主要有芯片74LS161和DAC0832兩個芯片構(gòu)成，74LS161的依次循環(huán)輸出000，001,010,011,100,101,110,111。采用8位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832完成D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng)74LS161的在000-111之間變化時，D/A轉(zhuǎn)換器的理論輸出電壓U1在之間變化。第二部分U/I轉(zhuǎn)換部分21課