基于AVR單片機的大功率電子設(shè)備冷卻系統(tǒng)研制.pdf

1、電子設(shè)備的運行實踐表明:電子元器件的失效率隨器件的表面溫度呈指數(shù)增長趨勢。內(nèi)部集成了大量電子元器件的大功率電子設(shè)備，其產(chǎn)生的熱載荷從以前的幾千瓦增加到乃至幾十千瓦。而例如雷達(dá)發(fā)射機、電力變壓器、發(fā)電機等系列大功率電子設(shè)備卻被廣泛地運用于國防領(lǐng)域與工業(yè)生產(chǎn)方面。所以，研究大功率電子設(shè)備冷卻系統(tǒng)具有重要價值。
　　本文在充分研究國內(nèi)外大功率電子設(shè)備冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于AVR單片機的大功率電子設(shè)備冷卻系統(tǒng)。系統(tǒng)采用Atmega1

2、280單片機為核心，分析了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及工作原理，在此基礎(chǔ)上完成控制器系統(tǒng)硬件與軟件的模塊化設(shè)計，最后完成了系統(tǒng)現(xiàn)場實驗測試。研究工作主要如下:
　　設(shè)計冷卻系統(tǒng)的工作原理。該冷卻系統(tǒng)按功能模塊分為，電加熱模塊、空氣風(fēng)-水換熱模塊以及壓縮制冷模塊。工作模式包括常規(guī)風(fēng)-水冷換熱及高溫環(huán)境下的壓縮制冷方式。其中，壓縮制冷模塊采用自動溫度控制，在詳細(xì)分析普通PID算法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用不完全微分PID算法進(jìn)行壓縮制冷環(huán)節(jié)下的溫度模型自動控制

3、。算法仿真實驗表明，不完全微分PID算法動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)態(tài)誤差小，與系統(tǒng)更匹配。在硬件方面，搭建出系統(tǒng)的整體硬件框圖和各功能模塊。采用TLC2543 AD轉(zhuǎn)換器完成對9路傳感器信號的采集;使用繼電器和電磁閥來控制各個電路輸出模塊的通斷，確保電路安全可靠;采用RS232通訊實現(xiàn)單片機與迪文顯示屏之間的數(shù)據(jù)傳送，實現(xiàn)畫面內(nèi)容顯示;采用RS485采集一處露點溫度，實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)環(huán)境溫度的實時監(jiān)測;采用RS422與計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)