1、 毕业设计（论文） 开开 题题 报报 告告 题 目 通用 PWM波 发生器的研制 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 生 指导教师 2014 年 一、毕业设计一、毕业设计(论文论文)课题来源、类型课题来源、类型 课题来源：自选题目。 类型:硬件制作。 二、二、选题的目的及意义选题的目的及意义 脉宽调制 PWM 是开关型稳压电源中的术语。 这是按稳压的控制方式分类的， 除了 PWM 型，还有 PFM 型和 PWM、PFM 混合型。脉宽宽度调制式（PWM）开关型 稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比， 从而达到稳定输出电压的目的。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其
2、根据相 应载荷的变化来调制晶体管基极或 MOS 管栅极的偏置，来实现晶体管或 MOS 管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的 输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路 进行控制的一种非常有效的技术。 在模拟电路中，模拟信号的值可以连续进行变化，在时间和值的幅度上都 几乎没有限制，基本上可以取任何实数值，输入与输出也呈线性变化。所以在 模拟电路中，电压和电流可直接用来进行控制对象，例如家用电器设备中的音 量开关控制、采用卤素灯泡灯具的亮度控制等等。但模拟电路有诸多的问题： 例如控制信号容易随时间漂移，难以调节；功耗大；会产生一些不必要的热
3、损 耗；易受噪声和环境干扰等等。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞 大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。与模拟电路不同，数字电路是在 预先确定的范围内取值，在任何时刻，其输出只可能为 ON 和 OFF 两种状态，所 以电压或电流会通/断方式的重复脉冲序列加载到模拟负载。PWM 技术是一种对 模拟信号电平的数字编码方法，通过使用高分辨率计数器（调制频率）调制方 波的占空比，从而实现对一个模拟信号的电平进行编码。其最大的优点是从处 理器到被控对象之间的所有信号都是数字形式的，无需再进行数模转换过程； 而且对噪声的抗干扰能力也大大增强（噪声只有在强到足以将逻辑值改变时， 也可能对数字信号
4、产生实质的影响） ，避免了以上的缺陷，实现了用数字方式来 控制模拟信号，可以大幅度降低成本和功耗。这也是 PWM 在通讯等信号传输行 业得到大量应用的主要原因。PWM 的一个优点是从处理器到被控系统信号都 是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到 最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也 才能对数字信号产生影响。对噪声抵抗能力的增强是 PWM 相对于模拟控制的 另外一个优点，而且这也是在某些时候将 PWM 用于通信的主要原因。从模拟 信号转向 PWM 可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的 RC 或 LC 网络可以滤除调制高频方
5、波并将信号还原为模拟形式。PWM 对调速系统来说， 有如下优点:系统的响应速度和稳定精度等指标比较好;电枢电流的脉动量小，容 易连续，而且可以不必外加滤波电抗也可以平稳工作;系统的调速范围宽;使用元 件少、线路简单。PWM 控制技术一直是变频技术的核心技术之一, 从最初采用 模拟电路完成三角调制波和参考正弦波比较， 产生正弦脉宽调制 SPWM 信号以控 制功率器件的开关开始， 到目前采用全数字化方案， 完成优化的实时在线的 PWM 信号输出，可以说直到目前为止，PWM 在各种应用场合仍占主导地位,并一直是 人们研究的热点。脉冲宽度调制广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的 许多领域中，由于其
6、四象限变流的特点，可以反馈再生制动的能量，对于目前 国家提出的节能减排具有积极意义。总之，PWM 既经济、节约空间、抗噪性 能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。所以通用 PWM 波发生器的研制意义重大。 三、三、本课题在国内外的研究状况及发展本课题在国内外的研究状况及发展 PWM 控制技术的发展主要包括脉冲触发电路的发展和脉冲触发电路算法 的发展两大方面。 1.脉冲触发电路的发展 1.1 由电子管、晶体管组成的 1906 年，第一个电子管诞生；1912 年前后，电子管的制作日趋成熟引发 了无线电技术的发展；1918 年前后，逐步发现了半导体材料；1920 年，发现半 导体材料所具有的光敏特性；1932 年前后，运用量子学说建立了能带
