基于PIC嵌入式微控制器调光开关电源研究与设计

摘要

随着社会的进步，节约能源，保护环境已是大势所趋。在照明领域中，为了提高光效、降低能源和改善环境，美国环保署于1991年首先提出了绿色照明计划，其具体目标是：推广使用高效率、寿命长、安全和性能稳定的电光源、照明器配件以及调光控制件组成的照明系统，节约照明用电，减少发电对环境造成的污染，提高人们的工作效率和工作质量。为此美国先后提出了照明改造内容，制定了联邦节能法规和建筑节能标准等。日本和欧洲等工业发达国家也相继出台了各自的照明规划。众多的照明产品中MOS调光开关电源被认为是最具发展前途的电光源产品，MOS调光开关电源不仅能对白炽灯进行调光，还可对电子节能灯、电子镇流器荧光灯和电子射灯进行调光，而且对电网产生的干扰比SCR调光(即可控硅调光)开关电源小，可保护昂贵的灯具不受电网冲击和过压损害，延长灯的工作寿命，降低运行成本和维护费用，同时调光还可以节省大量电能。 参照相关国内外的调光开关电源资料，研制开发了基于PIC嵌入式微控制器新型MOS晶体管调光开关电源，具备实用、便捷、低功耗等优点。本文根据产品的总体功能要求，先对其调光原理进行了介绍，然后介绍了调光开关电源的硬件总体框架，接着从硬件设计的具体内容入手，详细论述了构成电源系统的各个模块和控制系统的各个模块的功能要求，工作原理，电路设计，实现方法等。最后介绍了软件系统设计的模块化模式和思路，从而完成了具有无线通信功能的多功能智能照明调光开关电源的硬件和软件设计。 电磁兼容是在建筑电气安装、电子电气设备开发等环节都必须注意的问题，先简要介绍了EMC的基本原理，然后结合调光开光电源和调光模块的设计，从元器件选择、滤波、屏蔽、接地、MCU系统、软件设计、PCB设计等各个方面对EMC的设计和单片机设备抗干扰做了详细的论述和探讨。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景

1.2本课题研究内容和意义

1.3调光开关电源主要性能与特点

1.4本章小节

第二章主电路的控制原理与设计

2.1主电路的原理与设计

2.2控制电路的硬件设计

2.3软件程序设计

2.4本章小节

第三章调光驱动开关电源的电磁兼容

3.1电磁兼容的基本理论概述

3.2调光驱动开关电源EMC问题

3.3元器件可靠性

3.4接地、屏蔽、隔离和滤波

3.5 MCU系统抗干扰

3.6软件抗干扰

3.7 PCB抗干扰

3.8本章小结

第四章无线遥控器硬件与软件设计

4.1无线遥控原理及硬件设计

4.2 RF软件设计

4.3实验测试与分析

4.4本章小节

第五章 实验测试与结果

5.1概述

5.2固件测试及结果

5.3 EMC与ESD测试及结果

5.4温升数据测试

5.5射频范围性能数据和电源干扰测试

5.6电源板与控制板电性能参数测试

5.7整机性能测试

5.8本章小节

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢