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基于虚拟仪器技术的直流电源试验系统的研究与开发

Form: 论文之家作者：王志伟 Publish: 2007-10-16 Hits:-

【中文题名】

基于虚拟仪器技术的直流电源试验系统的研究与开发

【英文题名】

【学科专业】

载运工具运用工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-10-16

【中关键词】

开关电源,虚拟仪器,自动测试系统,LabVIEW,性能测试,节能老化

【英关键词】

Switching power supply,ATS,Virtual instruments,LabVIEW,Performance test,Energy-saving aging,PWM inverter,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>计算机仿真

【论文摘要】

开关电源是目前各种电子设备最为广泛采用的电力供应装置，其质量的优劣直接影响到电子设备的技术性能以及其工作安全性和可靠性。电源产品在出厂前的电性测试和老化试验是确保产品质量和工作稳定性的重要环节。随着工业电子仪器装置和消费类电子产品的迅速发展，电源生产已经成为重要的规模电子产业分支。电源产品试验中的传统手工测试方法效率低下，无法满足多品种规格大规模生产的快速、高精度、多功能测试要求；大量电源产品采用电阻负载能耗老化试验方法，造成了巨大的能源浪费，对生产环境产生严重的热污染，同时系统对多种容量等级产品试验的适应性差。因此，研究开发直流电源产品新的性能测试和节能老化试验技术具有十分重要的意义。论文在全面分析直流(开关)电源的工作原理及电性能测试技术特点的基础上，根据国家标准和生产现场大规模生产试验要求，提出了采用图形化编程语言LabVIEW实现的基于虚拟仪器技术的直流电源自动测试系统的方案，通过系统软硬件集成设计技术实现了电源产品恒流、恒压、过流、短路等各种组合工况试验及纹波检测，文中给出了详细的系统软硬件设计过程，并就系统的控制方式和检测精度进行了深入的分析。论文研究了基于现代电力电...

【论文题纲】

摘要	3-4
ABSTRACT	4-9
第一章绪论	9-25
1.1 课题背景	9-10
1.2 直流电源概述	10-12
1.2.1 直流电源的生产现状	10-11
1.2.2 直流电源的发展趋势	11-12
1.3 直流电源试验技术的现状	12-15
1.3.1 直流电源电性能测试的现状	12-13
1.3.2 直流电源老化试验的现状	13-15
1.4 课题相关技术的发展现状	15-24
1.4.1 自动测试技术	15-16
1.4.2 虚拟仪器技术	16-20
1.4.3 电力电子技术	20-24
1.5 本文的主要研究内容	24-25
第二章开关电源工作原理及主要指标	25-35
2.1 开关电源工作原理	25-27
2.1.1 开关电源稳压原理	25-26
2.1.2 开关电源的控制方式	26
2.1.3 脉宽调制式开关电源的基本原理	26-27
2.2 开关电源的输出纹波	27-29
2.2.1 纹波的产生和组成	27-28
2.2.2 纹波的危害	28-29
2.3 开关电源主要性能指标	29-33
2.3.1 开关电源输入技术指标	29-30
2.3.2 开关电源输出技术指标	30-31
2.3.3 开关电源保护功能指标	31-32
2.3.4 开关电源其它性能指标	32-33
2.4 开关电源主要指标的检测方法	33-35
2.4.1 直流电源标准	33
2.4.2 开关电源输入输出指标的检测方法	33-34
2.4.3 开关电源输出纹波的检测方法	34-35
第三章基于虚拟仪器技术的直流电源自动测试系统开发	35-57
3.1 系统总体设计	35-37
3.1.1 系统的设计要求	35
3.1.2 系统的功能需求分析	35-36
3.1.3 系统总体结构	36-37
3.2 系统外围硬件的设计和选型	37-43
3.2.1 系统外围硬件组成	37-38
3.2.2 程控交流电源模块	38-39
3.2.3 可编程电子负载	39-41
3.2.4 纹波检测用虚拟示波器	41-42
3.2.5 系统外围硬件性能参数	42-43
3.3 系统软件设计	43-48
3.3.1 系统软件结构	43-44
3.3.2 测试流程控制设计	44-45
3.3.3 仪器通讯技术	45-47
3.3.4 数据库访问技术	47-48
3.4 系统功能介绍	48-51
3.4.1 系统的测试项目和检测参数	48-49
3.4.2 系统软件主要功能	49-50
3.4.3 系统操作流程	50-51
3.5 系统控制和测试精度分析	51-55
3.5.1 电子负载控制精度及响应速度分析	51-52
3.5.2 输入/输出参数检测精度分析	52-54
3.5.3 纹波检测精度分析	54-55
3.6 系统应用介绍	55-57
第四章基于 LabVIEW 的数据统计分析功能设计	57-71
4.1 LabVIEW 数理统计模块	57-58
4.2 历史测试信息查询功能	58-59
4.3 工序能力指数计算功能	59-64
4.3.1 工序能力的定义	59-60
4.3.2 工序能力指数的计算	60-61
4.3.3 工序能力指数与成品率	61
4.3.4 测试数据正态分布判断	61-64
4.4 统计过程控制	64-71
4.4.1 控制图	65-67
4.4.2 过程受控状态的判断准则	67
4.4.3 控制图的软件实现及应用实例	67-69
4.4.4 控制图的选用原则	69-71
第五章直流电源节能老化系统研究	71-94
5.1 系统方案设计	71-75
5.1.1 节能老化关键技术分析	71-72
5.1.2 节能老化与老化监测方案设计	72-73
5.1.3 节能老化系统电路简化模型	73-75
5.2 电流控制电压调节器	75-77
5.2.1 调节器的调节原理	75-77
5.2.2 调节器的电路形式	77
5.3 逆变电路设计	77-81
5.3.1 PWM 整流/逆变原理	78-79
5.3.2 逆变电路拓扑	79-80
5.3.3 电感 L_S 的设计	80-81
5.4 逆变器控制设计	81-87
5.4.1 PWM 逆变器控制技术	81-82
5.4.2 逆变器控制数学模型	82-83
5.4.3 逆变器双闭环控制方案	83-86
5.4.4 逆变器滞环电流控制方案	86-87
5.5 系统仿真	87-94
5.5.1 Matlab 软件	87
5.5.2 系统仿真参数	87
5.5.3 仿真结果及分析	87-94
第六章总结	94-96
6.1 结论	94
6.2 后续工作	94-96
参考文献	96-100
致谢	100-101
攻读硕士学位期间参加科研项目和发表论文情况	101

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.347198



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