论文总字数：12372字

摘 要

为了能够提供个性化，高精度，高效能的新型电源，本文设计一种基于IT6302直流电源利用LabVIEW程序进行开发的程控电源，使用IE-121电缆线将计算机和IT6302直流电源相连，组成远程控制的多功能直流电源。由前面板输入的程序命令经IE-121电缆线的解析传输给电源内部，从而达到远程操控电源的目的。改变了由原来的靠直流电源上面板按键的输入操控模式，提高了电源输出的效能。本设计方案设计了单通道的电压电流的远程控制、多通道的串并联电压电流的远程控制、步进电压电流的远程控制，并且能够数字化、图形化显示在计算机的前面板上。基于IT6302直流电源的程控电源在LabVIEW程序的指令操作下，全程可控，数据可存，预留了与其他仪器进行联机的接口。该款程控电源性能稳定，操作便捷，具有较高的性价比。

关键字： IT6302 LabVIEW 程控电源

Design of Programmable Power Supply Based on IT6302

Abstract

In order to provide personalized, high-precision and high-efficiency new power supply, this paper designs a program-controlled power supply based on IT6302 DC power supply, which is developed by LabVIEW program. The computer and IT6302 DC power supply are connected by IE-121 cable to form a multi-functional DC power supply with remote control. The program commands inputted by the front panel are transmitted to the power supply through the analysis of IE-121 cable, so as to achieve the purpose of remote control of the power supply. The input and control mode of the upper panel button of DC power supply is changed, and the efficiency of power output is improved. In this design, the remote control of single-channel voltage and current, multi-channel series-parallel voltage and current, and step voltage and current are designed, which can be displayed digitally and graphically on the front panel of the computer. The programmable power supply based on IT6302 DC power supply is controlled by LabVIEW program, the data can be stored, and the interface with other instruments is reserved. The programmable power supply has stable performance, convenient operation and high cost performance.

Key words: IT6302; LabVIEW ;programmable;power supply

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题研究背景及目的 1

第二章 硬件介绍 2

2.1系统总体框架和原理 2

2.2 IT6302直流电源 2

2.3前面板主要组成及功能 3

2.4后面板功能 5

2.5切换本地/远程操作 6

第三章 远程控制系统 7

3.1远程接口连接方式 7

3.2 远程接口硬件 8

第四章 远程通讯协议介绍 9

4.1RS232通讯协议 9

4.2 SCPI协议 9

第五章 软件介绍 11

5.1LabVIEW程序 11

第六章 远程控制功能的实现 12

6.1系统初始化 12

6.2单通道的电压、电流的远程控制 14

6.2.1单通道的电压、电流远程控制 14

6.2.2单通道的电压、电流同时远程控制 16

6.3三通道串并联电路电压、电流远程控制 18

6.4数据图形化显示和保存 20

6.5步进电压电流的远程控制 21

第七章 结论 23

致谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1课题研究背景及目的

随着电子设备的不断升级换代，对电源的性能也提出了越来越高的要求。往往大多数电源都是恒压恒流，电源输出的电压基本上是±5v、±12v、±15v、3.3v^[1]。然而越来越多的现代化设备和实验设备需要可变压可变流的个性化电源。因此，本文设计了一款能够提供可变输出，过程可控的电源，并且该电源可以通过串口与计算机连接通信，实现数据实时监控和数据的图形化输出。

本设计是基于LabVIEW平台开发的PC IT6302测量系统，通过USB 2.0转RS232串口线实现PC与IT6302的通讯连接。在PC端程序界面重现了IT6302的前面板功能，并且增添了图形化实时显示测量数据^[2]。增加数据存储和电源输出编辑功能。预留与其他仪器进行联机的接口，可进一步进行二次开发。解决以往设计的程控电源转换效率低、输出电压范围小、功率小、调节分辨率低等的问题。

第二章 硬件介绍

2.1系统总体框架和原理

我们选择了常见的IT6302直流电源，通过E121连接线的DB9接口与计算机相连。利用LabVIEW程序进行软件编程，实现对IT6302直流电源的远程开发利用，连接图如图1所示。

图1 IT6302直流电源远程控制系统的设计原理

图1所示为IT6302直流电源远程控制系统的设计原理，PC机通过RS232串口线与IT6302电源相连,通过上机位的前面板输入命令，经过电源端的命令译码模块进行命令解析，从而达到远程控制电源的目的^[3]。

2.2 IT6302直流电源

程控电源是利用程序编程进行实时控制的电源，能够向电路中提供可控电压电流。程控电源主要通过电路稳压，直流电压调整，电压电流取样和稳压电路驱动四大主要步骤来实现电路供电^[4]。程控电源通常采用全键盘按键操控的模式进行输出，体积质量较小，便于携带，全程可控，操作便捷。IT6302电源能够提供稳压、恒流、可变频大功率正弦信号输出。在很多领域有着广泛应用，常用于实验室和现场操作供电^[5]。

IT6302（如图2所示）是艾德克斯公司生产的一款三通道可编程直流电源，提供两通道0-30V/0-3A输出，一通道0-5V/0-3A的输出^[6]。此外还提供了串联和并联两种工作模式，高达10mV/1mA的高解析度，而且该电源支持RS232/USB通讯，使用ITE121电缆线，可以实现与计算机相连。IT6302电源技术先进，设计人性化，在同价位直流电源中，性能优越，价格实惠。该款直流电源能够适用于大多数的实验室操作需求，具有较高的性价比。

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