氯离子渗透性测试专用程控电源设计开题报告.doc

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1、（氯离子渗透性测试专用程控电源设计）学生姓名学号系别专业班级自指导教师填写日期2013—10—29一、二、本课题国内外状况，说明选题依据和意义1.研究的背景和意义氯离子是引发钢筋锈蚀从而造成混凝土结构耐久性下降的最主要原因之一。钢筋混凝土和预应力混凝土构筑物常因氯化物污染而导致钢筋锈蚀,从而耐久性下降,给国民经济和人民的生命安全带来了巨大损失。引起结构中钢筋锈蚀的氯化物通常来自结构外部,如海水、除冰盐等,当渗入的氯化物含量达到混凝土重量的0.1%~0.2%时就能引起钢筋的锈蚀。在含氯化物环境中,氯离子的渗透性是反映混凝土抵抗氯离子侵蚀的一个重要参数，因而，氯离子渗透性测试必

2、不可少。氯离子渗透性试验方法可分为三大类:自然扩散法、外加电场加速扩散法、压力渗透法。自然扩散法需要的时间较长,相比之下,氯离子加速扩散法快速、简单,是目前应用最广泛的方法。二、研究的基本内容、基本思路（方案）及解决的主要问题2.1氯离子渗透性测试的原理氯离子渗透性测试的原理主要是通过RS采集模块从实验装置得到固定时间内通过混凝土的电通量，从而对混凝土进行氯离子渗透性评价。而且可以直接用键盘控制电源电压。2.2主要研究内容设计氯离子渗透性测试专用程控电源。其技术指标如下：1.220AC50HZ输出电压：DC36-45V程控可调，步进1V,精度：±0.5V，最大输出电流100

3、0mA；2.电流测量：精度0.5mA。2.3、研究方案方案一方案一所设计的程控电源利用单片机完成PWM波的产生，使用AD转换芯片，不断循环检测电源输出电压，根据电源输出电压与设定值相比较的差，直接控制调解单片机输出PWM波占空比，从而控制电源功率开关的导通关断时间，最终实现电源输出电压的稳压。输出电压的调节则采用通过改变PWM脉冲宽度的方式实现。方案二方案二所设计的程控电源是方案二的修改版，出于成本考虑，在满足本课题要求的前提下，删除和修改了部分模块。同样利用单片机完成PWM波的产生，使用AD转换芯片，不断循环检测电源输出电压，其主电路由典型单端反激电路高频变压器、功率MO

4、S开关组成，完成DC-DC变换，实现电源输出电压的稳压。且设定电压可以用键盘直接输入。2.31高频电压器的选择本设计采用EPC型高频电压器，EPC型变压器是为了适应超薄型开关电源而设计的一款高频变压器。它拥有扁型的铁氧体磁芯，它的形状能同时满足电源变压器高功率的要求和超薄体积的要求，同样也能适应开关电源在温升方面的要求，具有损耗小、输出功率大、工作频率宽，温升低，性能稳定等特点。广泛应用电视机电源、LED电源、开关电源、导航等。但对PCB板的要求会提高；它比EFD型变压器在线包空间上有提高，同时EMI性能和漏感、辐射等参数均优于EFD型变压器，其它性能接近于EE型和EC型变

5、压器。且EPC型变压器价格极低，性价比极高。2.32AD转换器的选择本设计采用TLC2543模数转换器，TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源，且价格适中，分辨率较高。2.4设计中的难点和关键本次设计的关键主要是使电源可控，而且输出电压准确并稳定以及成本的高低，而这些偏偏也正是本设计的难点。在参考了一些文献后，我设计了上述方案二，能较好的解决这些难点，而且最重要的是成本极低，适用于氯离子渗透性测试使用普遍但不频繁的现状。三、课题进度安排1.前期资料收集及方案论证在此期间

6、查阅各种书籍、期刊30篇。完成文献检索、外文翻译、开题报告。于2013年11月25日之前将正式稿上交教师。2.开题报告答辩于2013年12月2日或12月3日进行开题报告答辩。3.方案选定及验证1)2013年12月10日在前期资料收集基础上确定系统实施方案并设计系统框图。2)2014年1月10日前根据设计要求，选择其中一种思路展开具体设计，选择明确线路，计算相关技术参数，说明选择依据。3）2014年2月20日前绘制电原理图列出元件表。4）2014年4月10日前模拟仿真设计线路。4.毕业设计说明书撰写1）2013年12月15日阐述设计目的、意义、分析国内外研究现状与发展趋势。2

7、）2014年1月10日说明设计的思路、原理，形成系统框图。说明采用路线的先进性。3）2014年2月25日详细分析采用的线路。分析各种线路优、缺点，选择适合的线路实施。设计相关软件。4）2014年3月15日具体说明使用的主要芯片的原理。5）2014年4月1日结合验证结果分析系统设计优点，有待提高部分。得出结论。6）2014年4月10日设计总结，完善设计报告。7）2014年4月25日师生互动修改设计说明书。四、参考文献[1]王晓冬,张鹏,赵铁军.混凝土氯离子渗透性试验方法综述[J].工程设计与建设,2005.10.[2