1. 研究目的与意义
斩波电路应用的传统范畴是直流传动，而应用的新领域，前者的应用是逐渐萎缩则是开关电源，而后者的应用旭日中天、欣欣向荣。直流斩波电路的应用十分普遍，可以应用在直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正等范畴。斩波器的工作方式有：脉宽调制方式（ts不变，改变ton）和频率调制方式（ton不变，改变ts）两种。前者较为通用，后者容易产生干扰。当今天下软开关技术使得dc/dc变换器发生了革命性的变化。直流斩波降压电路正是因为有易驱动，电压、电流容量大等特点，因此在电力电子技术应用的范畴中有广阔的发展前景。
脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波形为脉冲状。究其本质，脉冲电源实质上是一种通断的直流电源，它的基本工作原理是：首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量，然后向中间储能和脉冲成形系统放电（或流入能量），能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化等复杂过程之后，形成了脉冲电源。脉冲电源的发展很大程度上依赖于开关器件的发展，它在促进开关器件发展的同时受制于开关器件的发展，尤其是大功率脉冲电源更是依赖于开关器件的发展。由于开关器件对改善电路的性能，降低电路损耗和提高电流使用效率等方面都具有非常重要的作用，随着gto、功率mosfet、绝缘栅双极晶体管（igbt）等自关断全控型开关器件的复合化、标准模块化、智能化、功率集成化，脉冲电源各方面的性能都得以显著提高。现场可编程门阵列（fpga）是专用集成电路（asic）中集成度最高的一种，我们可使fpga器件的内部逻辑模块和外部i/o模块进行特定配置，用来实现我们想要得到的逻辑。在使用fpga芯片时，我们利用编程使数据放入特定flash芯片中，再通过上电加载到fpga中。我们也可在线对本软件编程来实现设计的重构，利用这一性质我们可以构造出实时定制的cpu，这一领域现今非常热门。
和其他普通的可编程逻辑器件一样，fpga也是由逻辑阵列构成，通过编程可将这些逻辑阵列重新连接起来完成特定的功能。而且，器件中每个逻辑阵列单元的互连续也是可以编程的。
2. 研究内容和预期目标
| 本课题的研究内容：设计一个可控的脉冲发生器，要求输出的脉冲波的周期和占空比都可变。具体的实验过程中，时钟信号选用时钟模块中的1MHz时钟，然后再用按键模块来控制脉冲波的周期，脉冲波的输出直接输出到实验箱观测模块的探针，以便用示波器观察输出波形的改变。 研制的脉冲电源采用直流（电压24V可调，电流300A）加斩波输出方案。可调直流电压，经过斩波器斩波输出频率、占空比独立可调的矩形脉冲波形。斩波器由斩波电路和驱动电路组成，脉冲发生装置作为斩波脉冲电源驱动电路的脉冲发生器，产生的微秒级方波信号经放大后驱动斩波电路工作，调节信号发生装置的频率和占空比即可调节电源输出的频率和占空比。直流斩波电路的用途是将一直流电变成另一不同稳定的电压或可调电压的直流电。它在电源的设计上有很重要的作用。总的来说，斩波电路的实现一般要依靠全控型器件。直流斩波电路由三个模块构成，分别为主电路模块、控制电路模块和驱动电路模块。 在电路结构框图中。控制电路的作用是产生降压斩波电路的控制信号，控制电路产生的控制信号再传送到驱动电路，驱动电路的作用是把控制信号转换为可以加在开关控制两端，使其关断或开通的信号。 本设计，在保证硬件电路功能的前提下，使电路模块化以方便设计和管理。整个系统组成以FPGA芯片为核心，配以必要的外围电路组成。外围电路主要分为控制电路和数据处理电路两部分，完成显示信息以及控制波形数据的模块输出等功能。 预期目标： 采用FPGA设计一个斩波脉冲电源驱动电路的脉冲发生器 1.能产生连续的微妙级驱动脉冲 2.驱动脉冲的脉宽和脉间是连续可调的 3.延时时间小 完成斩波脉冲电源驱动电路脉冲发生器线路原理图设计，并对完成的电路进行电路仿真。 |
3. 研究的方法与步骤
研究方法：本课题软件部分采用方案是采用vhdl语言来编程，然后下载文件到fpga来实现。相比较要求滤波器要求通带可变，实现很难，高低频率比不可能做的很高的振荡器频率合成方案，利用 vhdl语言来编程，然后下载文件到fpga来实现更快速便捷。vhdl语言是电子设计领域的主流硬件描述语言，具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大降低了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性，要比模拟电路快得多。利用fpga具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程米修改，极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性，而且大大缩短了系统的开发周期。
步骤：
（1） 系统设计
4. 参考文献
1． 韦东波，狄世春，迟关心，等. 新型节能电火花加工脉冲电源的脉冲发生器[j] .哈尔滨工业大学学报,2006(1)
2.王秀杰，张畴先. 模拟集成电路应用[m].西安：西北工业大学出版社,1994
3. 何希才.新型实用电子电路400例[m]. 电子工业出版社,2000
5. 计划与进度安排
1、20228年2月26日-2022年3月18日 明确设计任务，查阅相关资料，撰写开题报告。
2、2022年3月19日-2022年4月20日 设计方案，电路设计和修改。
3、2022年4月21日-2022年5月11日 电路调试。电路仿真。电路板焊接。
