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数字化PWM极化电源设计毕业论文 目录 摘要 I ABSTRACT II 第一章 绪论 1 1.1 课题来源及研究意义 1 1.2 课题研究的相关发展背景 1 1.2.1 整流技术的发展与应用 1 1.2.2 数字PWM控制技术在整流电路中的发展及应用 2 1.2.3 数字电源技术的发展 3 1.3 课题的总体要求及规划n 4 第二章 极化电源主电路的设计及仿真 5 2.1 概述 5 2.2 整流电路的方案论证 5 2.3 数字控制电路设计 6 2.3.1 单片机控制电路硬件设计方案 6 2.3.2 软件设计方案 7 2.4 三相单开关Buck型PWM 整流电路及其仿真 8 2.4.1 三相单开关Buck型PWM 整流电路 8 2.4.2 三相单开关Buck型PWM 整流电路的仿真 10 2.5 控制方案中PID算法的实现及仿真 15 2.5.1 电流闭环控制 15 2.5.2 电压闭环控制 15 2.5.3 MATLAB下的电流闭环仿真 16 2.6 PWM控制的设计方案论证 18 第三章 PWM控制与驱动电路及CPU与存储器扩展设计 20 3.1 PWM控制与驱动电路 20 3.1.1 IXDP610数字式PWM控制器 20 3.1.2 EXB841驱动器 23 3.2 PWM控制与驱动电路的接线图 24 3.3 CPU与存储器扩展设计 26 3.3.1 概述 26 3.3.2 AT89C52 26 3.3.3 62256存储器 30 3.3.4 锁存器373 31 3.3.5 译码器74LS139 31 3.4 CPU与存储器的连线图 31 第四章 I/O译码扩展电路及外部电路扩展 33 4.1 I/O译码扩展电路 33 4.2 A/D转换电路设计 34 4.2.1 A/D芯片MAX197及其精度计算 34 4.2.2 具体A/D转换电路设计 36 4.3 模拟输入通道的设计 37 4.3.1 模拟输入通道工作原理 37 4.3.2 三路模拟通道的具体设计 38 4.4 键盘和显示电路 39 4.4.1键盘及显示的方案论证 39 4.4.2 具体电路设计 40 4. 5 RS485通讯电路 41 4.6 电源电路 42 4.6.1 ±5V和±12V直流电源设计 43 4.6.2 +15V和+20V直流电源设计 43 4.7 系统设计中的抗干扰措施 44 4.7.1 硬件抗干扰技术 44 4.7.1 软件抗干扰技术 47 第五章 结论 49 5.1 设计结论 49 5.2 设计的进一步完善 49 结束语 51 参考文献 52 附录1 主电路的MATLAB仿真 54 附录2 MATLAB下的电流闭环仿真 55 附录3 CPU与存储电路 56 附录4 通讯接口电路 57 附录5 PWM控制与驱动电路 58 附录6 键盘和显示电路 59 附录7 模拟输入通道 60 附录8 电源电路 61 摘要 数字电源系统具有数字化控制的电源转换、系统层面的电源管理和可编程性等特色。其核心是电源转换的全数字控制,它能实现PWM稳压回路控制、软启动和隔离等功能;“数字电源管理”是指对电压和电流等电源输出进行配置; 数字电源是可编程的, 比如通讯、检测、遥测等所有功能都可用软件编程实现。 数字电源有微控制器(MCU)控制和数字信号处理器(DSP)控制两种解决方案。本文中的数字极化电源系统采用的是MCU 控制方案, 整个系统由以单片机为核心的主控制器、PWM稳压/稳流回路、电流电压取样电路、键盘与显示电路等环节组成。单片机根据计算机或键盘输入的设置命令信号,输出PWM调制控制信号, 通过PWM发生器和功率驱动电路控制PWM稳压回路的功率开关管的导通或截止, 经过PWM稳压回路功率电感的充放电实现能量转换; 同时, 电流电压的取样信号反馈到单片机的A/D 输入端, 经过数字信号处理分析, 给出调整后的PWM调制信号, 完成数字电源负反馈的闭环控制, 实现电源输出的稳定准确。 根据以上系统结构，本文主要分三个方面进行论述。首先是对主电路的选择与仿真。本文中主电路采用的是三相单开关Buck型PWM 整流电路，并采用MATLAB 7.0对其进行了仿真。接着是对单片机数字控制电路的各个功能模块进行详细的设计和分析，主要包括单片机的存储扩展电路、PWM控制回路等。最后对系统硬件设计中采用的抗干扰技术进行简述，并对设计的系统进行综合分析。 本控制系统利用软硬件结合，充分发挥了单片机控制系统的控制形式灵活、可靠性高、扩展性能好等特点，也展现了数字PWM 技术的控制灵活、高效节能等优势。 数字电源,单片机, PWM, 整流电路 ABSTRACT Digital power system has these features: digit