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1. 研究目的与意义

数控直流电源是一种常见的电子仪器，广泛应用于电路，教学试验和科学研究等领域。目前使用的可控直流电源大部分是点动的，利用分立器件，体积大，效率低，可靠性差，操作不方便，故障率高。随着电子技术的发展，各种电子，电器设备对电源的性能要求提高，电源不断朝数字化，高效率，模块化和智能化发展。以fpga为核心而设计的新一代数控直流电源，它不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能优越，而且由于fpga具有计算和控制能力，利用它对数据进行各种计算，从而可排除和减少模拟电路引起的误差，输出电压和限定电流采用数输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。本实验具体的实验要求如下：

1、 分10挡位控制输出电压。

2、 输出直流电压1.5~15v。步进值1.5v。

2. 国内外研究现状分析

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。比如说：SGB系列智能直流电源采用微电脑控制，进口可控硅作为功率器件，原装富士模块作为调压稳压器件。与市场上普通的继电器调压式和调压变压器调压式直流电源相比，具有精度高，纹波小，稳定性极高的特点。电压电流值从零至额定值连续可调，恒压恒流自动转换在确定范围内任意选择且限制保护点。电压、电流同时LED数码管显示。广泛应用于实验室，自动测试设备，电子检验设备，生产流水线的电阻器、继电器，马达等电子元件老练，例行试验，电解电容器老练，钽电容器赋能。通讯设备。自动老化设备等一切需要直流电源的场合。在生产线上可以提供开关电源及线性电源无法达到的超大电流的直流电源。它具有完善的保护线路，更能满足使用者简单、方便的使用需求。多次获得用户的高度评价。新推出微机控制电源系统，电源可与PC机直接连接，通过专用软件控制输出电压电流值，并可在电脑上实时监视电源的工作状态，以准确掌握负载特性。

目前新型数字直流稳压稳流电源内部采用IGBT模块调整模式，具体高效能、高精度、高稳定性等特性，主要应用于科研单位、实验室和电子产线等需要高效电源测试时使用。特点：

3. 研究的基本内容与计划

课题名称：基于fpga的数控式可逆步进调压直流稳压电源设计讨论了一种基于fpga的直流稳压电源的基本结构和设计方法，其主要有控制模块、电源模块、校准模块和显示模块。计划步骤为：1.系统方案论证2.理论分析3.电路设计4.系统调试

进度安排：

2013.2：搜集资料阅读文档,确定具体研究内容。 2013.3月上：熟悉课题要用到的各项专业知识。 2013.3月下：系统概要设计。 2013.4月上：与老师探讨设计中的不足,并加以修改 2013.4月下：系统详细设计。 2013.5月上：系统实现与测试。2013.5月下：按要求撰写论文。

4. 研究创新点

本系统优点在于利用fpga控制使用方便，电路大部分器件价格便宜实惠，具有高精度、高精度、调节方便等优点。

利用fpga控制三极管通断改变接入电阻阻值大小实现十个档位输出电压可调，设置电压为1.5v的步进，输出电压范围1.5~15v可调，还有清零、加、减、置数。

经测试输出直流电压和步进值基本达到题目要求。