毕业设计---基于PIC单片机控制的支流稳压电源的设计

1、本科生毕业设计(论文) 1 基于 PIC单片机控制的支流稳压电源的设计 本科生毕业设计(论文) 2 论文名称论文名称 摘摘 要要 将现代电力电子技术中的整流、滤波、斩波技术，PWM 脉宽调制技术，单片 机技术， 检测技术等有机结合在一起， 使直流稳压电源不仅在性能上做到效率高、 噪声低、高次谐波低、既节能又不干扰环境，还要在功能上实现数控化、自动化 与智能化。设计主要分为主电路与控制电路。其中主电路包括：采用二极管组成 的三相桥式不可控整流电路；采用绝缘栅双极晶体管 IGBT 作为开关功率管的降 压斩波电路即稳压电路；电容滤波电路。控制电路采用单片机经过软件编程生成 PWM 波，它作为 IGB

2、T 驱动电路 EXB841 的输入信号，实现对 IGBT 器件的导通关 断控制；单片机通过反馈电压与所需基准电压比较调制 PWM 波，即改变占空比， 从而实现高性能可调直流稳压. 关键词：PIC16F877 直流稳压电源（开关电源） PWM 可编程 本科生毕业设计(论文) 3 第第一一章章 1.1 1.1 引言引言 电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供电器中所有部 件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响电器的工 作性能和使用寿命。 所以在当今人们的生活中他已经开始扮演着一个非常重要的 角色。 开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后， 在很多领域逐步取代

3、了线性稳压 电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电源，其主电路拓扑与线性电 源相仿，但功率晶体管工作于开关状态。随着脉宽调制(PWM)技术的发展，PWM 开关电源问世，它的特点是用 20kHz 的载波进行脉冲宽度调制，电源的效率可达 65%70%，而线性电源的效率只有 3040。因此，用工作频率为 20 kHz 的 PWM 开关电源替代线性电源，可大幅度节约能源，从而引起了人们的广泛关注，在电 源 技 术 发 展 史 上 被 誉 为20kHz革 命 。 随 着 超 大 规 模 集 成 (ultra-large-scale-integrated-ULSI)芯片尺寸的不断减小，电源的尺寸与

4、微 处理器相比要大得多；而航天、潜艇、军用开关电源以及用电池的便携式电子设 备(如手提计算机、移动电话等)更需要小型化、轻量化的电源。因此，对开关电 源提出了小型轻量要求，包括磁性元件和电容的体积重量也要小。此外，还要求 开关电源效率要更高，性能更好，可靠性更高等。这一切高新要求便促进了开关 电源的不断发展和进步。 1.1.2 2 开关电源的发展开关电源的发展史史 1955 年美国的科学家罗那（G.H.Royer）首先研制成功了利用磁芯的饱和来 进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后，利用这一技术的各种形式的精益求精 2不断地被研制和涌现出来，从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换 效率低的旋转和机械振子示换流设备。 由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工 作在开关状态，所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、 体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。由于那时的微 电子设备及技术十分落后，不能制作出耐压高、开关速度较高、功率较大的晶体 管，所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入，并且转换的速度也不能太 高。 60 年