1、西南科技大學畢業設計（論文）開題報告學 院信息工程學院專業班級自動0702姓 名趙波學 號20075031題 目0-5A、0-30V可調雙路直流穩壓電源電路設計題目類型設計型一、選題背景及依據（簡述國內外研究，生產需求情況，說明選題的目的，意義，列出主要參考文獻）1國內外研究隨著電子技術的高速發展，電子系統的應用領域越來越廣泛，電子設備的種類也越來越多，電子設備與人們的工作、生活的關系益密切。任何電子設備都離不開可靠的電源，它們對電源的要求也越來越高。電源是電子設備的心臟部分,其質量的好壞直接影響著電子設備的可靠性，而且電子設備的故障60%來自源，因此，電源越來越受到人們的重視。電子設備的小型

2、化和低成本化使電源以輕、薄、小和高效率為發展方向。20世紀50年代，美國宇航局以小型化、重量輕為目標，為搭載火箭開發了開關電源。在近半個世紀的發展過程中，開關電源因具有體積小、重量輕、效率高、發熱量低、性能穩定等優點而逐步取代傳統技術制造的連續工作電源，并廣泛應用于電子整機與設備中。20世紀80年代，計算機全面實現了開關電源化，率先完成計算機的電源換代。20世紀90年代，開關電源在電子、電器設備、家用領域得到了廣泛的應用，開關電源技術進入快速發展期。到21世紀小型電子設備的發展更加迅速和更加普及，但是現在很多的小型電子設備都是依靠電池來供電的，所以開發一種新型的開關電源應用于小型電子設備中就顯

3、得非常重要了。直流穩壓電源分成兩類：線性穩壓電源和開關穩壓電源。(1)線性穩壓電源是比較早使用的一類直流穩壓電源。線性穩壓直流電源的特點是：輸出電壓比輸入電壓低；反應速度快，輸出紋波較小；工作產生的噪聲低；效率較低(現在經常看的LDO就是為了解決效率問題而出現的)；發熱量大（尤其是大功率電源），間接地給系統增加熱噪聲。(2)開關型直流穩壓電源與線性穩壓電源不同的一類穩電源，它的電路型式主要有單端反激式，單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和及截止區即開關狀態；開關電源因此而得名。 可調直流穩壓電源(

4、開關型) 開關電源的優點是體積小，重量輕，穩定可靠；缺點相對于線性電源來說紋波較大（一般1%VO(P-P),好的可做到十幾mV(P-P)或更小)。它的功率可自幾瓦幾千瓦均有產品。開關型直流穩壓電源可分為AC/DC電源、DC/DC電源、通行電源、電臺電源、模塊電源、特種電源。2生產需求狀況直流穩壓電源引可廣泛應用于國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業、電解、電鍍、直流電機、充電設備等。開關電源的發展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各大開關電源制造商都致力于同步開發新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧

5、體（Mn-Zn）材料上加大科技創新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs）下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關鍵技術。SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。開關電源的高頻化就必然對傳統的PWM開關技術進行創新，實現ZVS、ZCS的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，并大幅提高了開關電源工作效率。對于高可靠性指標，美國的開關電源生產商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產品的的可靠性大大提高。電力電子技術的不斷創新，使開關電源產業有著廣闊的發展前景。要加快我國開關電源產業的發展速度，就必須走技術創新之路，走出有中

6、國特色的產學研聯合發展之路，為我國國民經濟的高速發展做出貢獻。3選題目的及意義隨著電子技術的高速發展，電子系統的應用領域越來越廣泛，電子設備的種類也越來越多，電子設備與人們的工作、生活的關系益密切。任何電子設備都離不開可靠的電源，它們對電源的要求也越來越高。特別是隨著小型電子設備的應用越來越廣泛，也要求能夠提供穩定的電源，以滿足小型電子設備的用電需要。本文基于這個思想，設計和制作了符合指標要求的開關穩壓電源。4參考文獻：1王夢文,數字式智能超高頻毫伏表的設計.黑龍江雞西大學,2006,(12).2劉文武,段玉生,劉文鑫.真有效值毫伏電壓表的設計與制做J.實驗技術與理,2001,(01).3彭善

7、瓊,數字交流毫伏表的設計與實現.電子質量,2006(08)4宣飛,韓銳,王玉剛,陳興文.數字交流毫伏表的設計與制作J.大連民族學報,2001,(03).5張玘,周婷婷,扈嘯.智能數字交流毫伏表的設計與實現J.電子工程師,2003,(07).6周潤景.張麗娜.基于PROTEUSR的電路及單片機系統設計與仿真.20067周塵.單片機C語言輕松入門.北京航空航一大學出版社.20068張小義,量程自動轉換電壓表的設計與實現M.2007,(02)9彭容修，數字電子技術基礎.武漢理工大學出版社.2006,(02)10康光華，電子技術基礎.高等教育出版社.2006.(05)11 謝自美,電子線路設計、實驗、

8、測試.華中理工大學出版社.200312 陳大欽,電子技術基礎實驗.高等教育出版社.200513Richard J. Hiygins,Electronis with Digital and Analog Integrated Circuits. Prentice Hall,Inc.198314Willian kleitz, Digital Electronics. A Practical Approach.Prentice Hall. 199615Christopher.E.Strangio, Digital Electronics. Fundamental Concepts and Appli

9、cations. Prentice Hall. 1980二、主要研究（設計）內容、研究（設計）思想及工作方法或工作流程1主要研究（設計）內容基本要求：通用直流穩壓電源是常用電子儀器設備之一。可廣泛用于教學，實驗，科研，老化等眾多場所。同學們在大學期間雖然使用過很多次該儀器，但對內部的具體工作原理仍然不知其然，要想真正認識只有對其進行設計才能做到，該電源的內部電路包含了大學所學的很多知識的綜合應用，選擇該題目將是對自己大學所學知識的一次很好鍛煉。 題目特點：電源是我國有自主知識產權的一大類產品，且就業機會較高。最適合想靠一點技術就業的同學選，最好對單片機和硬件有一定的實踐基礎。 任務書：基本要求

10、（1）輸入電壓：AC220V10% 50HZ2HZ（2）輸出電壓：2030V連續可調。（3）輸出電流：205A連續可調。（4）電源效應：CV110-4+0.5mV。CC110-3+0.6mA。（5）負載效應：CV110-4+2mV（電流不大于5A) CV110-4+10mV（電流不大于5A)CC110-3+10mA。（6）紋波與噪聲：CC1mV(ras)， 噪聲20mV；CC3mV(ras)，噪聲50mV。擴展要求：數字顯示電源電壓和電流值2、研究（設計）思想及工作方法或工作流程（1）、研究（設計）思想設計要求理解題目要求設計可調雙路直流穩壓電源，輸入的是電壓為220V10%、頻率是50HZ2

11、HZ的交流電，輸出的是雙路的030V連續可調電壓，205A連續可調的電流，而穩定電源的輸出量并不是絕對不變的，例如當穩定電源工作在穩壓狀態時，其輸出電壓會由于輸入電壓的變化或由于負載的變化而引起輸出電壓微小的變 化，當穩定電源處于恒流工作狀態時，其輸出電流也會由于輸入電壓的變化或由于負載的變化而發生微小的變化。為了衡量這種變化的程度，即衡量一個穩定電源的穩定度，國際電工委員會（IEC）在制定穩定電源標準時引出源效應和負載效應的概念。電源效應是指：僅當由于輸入量的變化而引起輸出穩定量的變化的效應就叫源效應。對于一個普通穩壓電源來說：輸入量就指輸入電壓，即交流220V工頻電壓。我國國家標準規定，當

12、輸入電壓變化10%時，輸出電壓變化的相對百分比，就稱電源效應。負載效應是指：僅當由于負載的變化而引起輸出穩定量的變化的效應稱為負載效應。紋波：由于直流穩定電源一般是由交流電源經整流穩壓等環節而形成的，這就不可避免地在直流穩定量中多少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩定量上的交流分量就稱之為紋波。紋波的成分較為復雜，它的形態一般為頻率高于工頻的類似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈沖波。為了達到設計要求，使電源是一個直流穩壓電源，為了使輸入電源和負載等條件變化時對輸出造成最小的影響，可以通過減小電源的導線電阻，濾波電路，增加容性負載能力，通過取樣進行比較放大，調節輸出，使輸出保持穩定。設計可調

13、雙路直流穩壓電源的系統框圖：可調式電源有電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路等組成。220V交流輸入，通過整流電路是交流變直流，通過濾波電路濾去整流輸出中的紋波，在經過調整穩壓電路使直流穩壓輸出指定值，其系統方框圖如下圖所示:交流輸入220V 50HZ直流輸出調整穩壓電路整流電 路濾波電路電 源變壓器顯示電路顯示系統是由顯示電路，鍵盤電路，放大調整電路，A /D轉換電路和單片機電路共同組成，系統框圖如下圖所示單片機電壓采樣放大電路A/D轉換電路電流采樣放大電路A/D轉換電路鍵盤電路（2）、研究步驟及方法或流程選擇單片機并查閱相關資料，學習了解其內部原理，引腳功能，了解該芯片的主要參數功能。

14、選擇A/D轉換芯片并查閱相關資料，學習了解其內部原理，引腳功能，設計A/D適合的轉換電路，對電流信號和電壓信號進行轉換，輸入單片機。用Protel繪制電路原理圖，制作PCB板。購買器件，進行焊接，在實際電路調試的基礎上修改完善電路原理圖及PCB電路原理圖 。進行技術指標測試，誤差分析。三、畢業設計（論文）工作進度安排2010年12月24日至2011年2月20日 查尋收集資料，了解單片機原理，引腳及參數功能，A/D轉換調整電路，構思開題報告框架及初稿。2011年2月20日至2011年2月27日 寫開題報告、完成開題答辯。2011年2月27日至2011年3月24日設計電源電路，設計顯示電路中A/D轉換電路，對電源的電壓和電流進行采集轉換成數字型號輸入單片機，并由數碼管或者LCD進行顯示的電路。完成整個電路的設計。2011年3月24日至2011年4月24日繪