张建-开题报告

山 东 科 技 大 学

本科毕业设计（论文）开题报告

题 目 0-10A数控直流电流源设计

学 院 名 称 信息与电气工程学院

专业班级 电气工程及其自动化08级 1班（定单） 学生姓名 张建 学 号 0801101336 指 导 教 师 于志豪

填表时间： 2012 年 4 月 12 日

填表说明

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。

3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。 4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。 5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。

设计（论文） 题目 设计（论文） 类型（划“√”） 0-10A数控直流电流源设计 工程实际 科研项目 实验室建设 理论研究 其它 √ 一、 本课题的研究目的和意义 目的：设计0-10A数控直流电流源，在参考传统电流源以及普通数控电流源的基础上，在充分考虑的情况下极大地提高了数控电流源的准确性。 意义：电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多科学领域。直流电源作为常用的电子仪器在学校和研发和检测部门都有者相当广泛的应用，特别在电路原理实验和电子元件老化测试中都离不开电流源。 随着电子技术的不断进步对电子仪器的要求不断提高，电源作为电路的动力源泉更是扮演着越来越重要的角色，不论是学校实验室还是维修中心都离不开实验电源，然而传统的电源不论是在控制精度还是输出特性上都无法满足要求。首先从精度上来看传统电流源的调整大多采用旋转电位器的方式，在调整时电流值主要从电位器的刻度读出，容易产生读数误差。从可操作性来看传统电流原电位器上的刻度有限，不可能非常精细，仅仅靠电位器的几个刻度对操作者的技巧要求比较高，同时误差也比较大。传统的实验电源亟待改进电源。 由于单片机技术的不断发展和D/A，A/D元件的普及使得数控电源成为可能，数控电源不论是在控制精度还是在可操作性上都有传统电源无法比拟的优势，由于单片机的平民化，使得数控电源与传统电源的成本日益接近。 二、 本课题的主要研究内容（提纲） 1 数控电流源硬件系统总体设计（设计方案、系统组成）； 2数控电流源硬件模块设计； （1） 电源模块； （2） 数模转换电路； （3） 电流输出模块； （4） 单片机主控模块等； 3数控电流源的软件系统设计 三、 文献综述（国内外研究情况及其发展） 随着科学技术的迅速发展，人们对物质需求也越来越来高，特别是一些高新技术产品。电源——作为当今人们生活中普遍存在的电子商品，从上世纪九十年代末起便迅速发展。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。从 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。 然而，早在 90 年代中，半导体生产商们就开发出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与劣势，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。而如今随着直流电源技术的飞跃发展 整流系统由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。并且，在当今科技快速发展过程中，模块化是直流电源的发展趋势，并联运行是电源产品大容量化的一个有效手段，可以通过设计 N1 冗余电源系统，实现容量扩展，提高电源系统的可靠性、可用性， 绪论缩短维修、维护时间，从而使企业产生更大的效益。如：扬州鼎华公司近年来结合美国 Sorensen Amrel 等公司的先进技术，成功开发了单机最大功率 120KW 智能 ，使最大输出功率可以达到 7600kW模块电源，可以并联 32 台（可扩展到 64 台）以上。智能模块电源采用电流型控制模式，集中式散热技术，实时多任务监控，具有高效、高可靠、超低辐射，维护快捷等优点，机箱结构紧凑，防腐与散热也作了多方面的加强。它的应用将会克服大功率电源的制造、运输及维修等困难。而且和传统可控硅电源相比节电 20-30节能优势，奠定了它将是未来大功率直流电源的首选。 四、 拟解决的关键问题 电流源是一个整体的模块，关键是对总体设计方案、系统组成的理解，各个组成模块是怎样联系起来共同作用的，电流是怎样稳定输出的；以及各个模块零件的选择对电流源的灵敏度、精确度产生影响，应尽量避免。另外软件部分也是本次设计的难点。 五、 研究思路和方法 参考大量书籍，利用网络资源获得数据，查阅资料，确定研究课题后，首先进行宏观的理解和设计，要清晰的了解整个设计思路。 画出整个系统的原理方框图，对每个模块进行分析、理解、计算与设计，即根据题目要求确定器件的型号、作用。 对每个模块检查，整合，做出一个系统。 系统检测，误差分析，得出结论。 六、 本课题的进度安排 第1-2周 介绍课题，查阅有关资料，熟悉单片机仿真系统及其设备 第3-5周 总体设计，进行可行性分析，总体方案确定 第6-9周 撰写开题报告，方案论证与修改，电路原理图流程图设计 第10-13周 根据流程图编写相应的程序并进行各功能模块的仿真实验 第14-16周 毕业设计总结，撰写毕业设计论文，做好毕业答辩准备 第17周 毕业答辩 七、 参考文献 [1] [2] [3] [1] 张立科•单片机通信技术与工程实践•北京：人民邮电出版社，2005 [2] 张凯等编著•MCS-51单片机综合系统及其设计开发•北京：科学出版社，1996 [4] [5] [6] [3] 朱宇光编著•单片机应用新技术教程•北京：电子工业出版社，2000 [4] 余永权•89系列FLASH单片机原理与应用•北京：电子工业出版社，2000 [5] 楼然苗，李光飞•51系列单片机设计实例•北京：北京航空航天大学出版社，2003 [7] [6] 李东生•PROTEL 99SE电路设计技术入门与应用•北京：电子工业出版社，2002 [8] [7] 张有顺编著•MCS-51/96系列单片机简明教程•北京：中国脊梁出版社，1998 9] [8] 李华等编著•MCS-51系列单片机实用接口技术•北京：北京航空航天大学出版社，1993 指导教师意见 指导教师（签名）： 年 月 日 所在系（所）意见 负责人（签章）： 年 月 日