最新a-开关电源模块并联供电系统(a题汇总
最新开关电源并联供电
开关电源并联供电精品好文档,推荐学习交流题目: 开关电源模块并联供电系统目录摘要: (1)一、系统方案 (2)1.DC/DC模块主电路 (2)2.开关管驱动电路 (2)3.辅助电源电路 (2)4.系统总体方案 (3)二、理论分析与计算 (3)1.DC/DC变换器稳压方法 (3)2.电流、电压检测 (5)3.均流方法 (6)4.过流保护 (6)三、硬件电路与软件设计 (6)1.硬件电路设计 (6)2.软件设计 (7)四、测试条件与结果 (9)1.测试仪器设备 (9)2.基本要求测试数据 (9)3.发挥部分测试数据 (10)4、结果分析 (11)五、参考文献 (11)开关电源模块并联供电系统摘要:本设计以Atmage16L-8PU单片机为控制器,由DC/DC模块电路、开关管驱动电路、辅助电源电路、电流采样电路、单片机电路、键盘电路和显示电路组成。
其中,DC/DC模块采用BUCK电路实现,开关管驱动电路采用IR2110芯片完成,辅助电源由单片开关电源芯片LM2576产生,并增加后置线性稳压环节。
单片机实现闭环控制功能,稳定输出电压,并实现两路电源自动或按指定比例分流。
测试结果表明,系统各项指标均达到题目要求。
Abstract: In the design, MCU Atmage16L-8PU is used as a controller. The system is composed of DC/DC modules, switch drive circuits, auxiliary power suppliers, current and voltage detection circuits, MCU system, display and keyboard control circuits. DC/DC module is based on BUCK circuit. Switch MOSFET is drived by IR2110 chips. Auxiliary power suppliers are generated by the switch mode power supply chip LM2576 with a linear post regulator. Closed-loop control is realized by MCU, so the output voltage is stabled and the currents of the two DC/DC modules are decided automatically or by the specified proportion. Test results show that the system has definitely met the design demand.一、系统方案1.DC/DC模块主电路方案一:采用反激式变换器。
胡艳浩组开关电源模块并联供电系统报告第十次修改---最终版
开关电源模块并联供电系统(A题)摘要基于C8051F005单片机设计实现开关电源并联模块供电系统。
本系统由两块DC-DC模块并联而实现。
每个DC-DC模块额定输出功率为8V16W,系统的额定输出功率达36W。
输出电流在0.5~4.5A范围内变化时,单个DC-DC模块输出电流可以达到0.5~3.5A任意可调,两个DC-DC模块电流按任意指定比例分配自动分配电流。
电流分配方法采用主从电流控制法,控制精度高,效率高,电路实现简单。
经过测试系统效率可达78%。
此外系统还具有负载短路保护功能。
系统DC-DC模块使用雕刻机制板,提高了系统的稳定性和抗干扰能力。
关键字:DC-DC 电流分配稳压一、引言电源供电系统在实际中有着重要的作用,它广泛用于电池充电、负载供电中。
本设计并制作由两个额定输出功率为16W8V DC-DC模块构成的开关电源并联模块供电系统,该系统输入为24V的电源,经两路DC-DC并联最终输出电压为±,额定输出功率为32W的开关电源模块并联供电系统。
能够实现在输8.00.4V出电流达到指定值时,通过两个DC-DC模块的电流比能够按要求自动分配。
系统满足要求如下:(1)在额定输出功率下,系统输出电压为8.00.4Uo V=±,而且效率不小于60%,尽可能的提高效率。
(2)调整负载,保持输出电流电压为8.00.4Uo V=±:①使两个模块输出电流之和为1:1:1I I=模式自动分配电流,每=且按12Io A个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
②使两个模块输出电流之和为 1.5I I=模式自动分配电流,:1:2=且按12Io A每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
③使两个模块输出电流之和为4I I=模式自动分配电流,:1:1=且按12Io A每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于2%。
④使两个模块输出电流之和在1.5~3.5A之间变化时,两个模块的电流在0.5~2.0范围内能够按指定的任意比例自动分配,每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于2%。
2011年电子设计竞赛设计报告(A题)
2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统(A题)2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统(A题)摘要本次设计的开关电源模块并联供电系统由两个LM2596进行DC/DC变换,用8051单片机作主控芯片。
输入DC 24V,输出DC 8.0V,额定输出功率为32W,采用对等互补均流方式进行电流自动分配输出,具有过流和短路保护功能,系统转换效率达到70%以上。
关键词:DC/DC变换,并联供电系统,开关电源AbstractThe design of the switching power supply module consists of two LM2596 in parallel power supply system for DC / DC converter, with 8051 as main chip. Input DC 24V, output DC 8.0V, the rated output power of 32W, the application of the complementary stream are automatically assigned to the current output, with over-current and short circuit protection, system conversion efficiency of 70%.Keywords: DC / DC converter, parallel power supply systems, power目录1 方案论证与比较 (3)方案一恒流控制法 (3)方案二外部电路控制法 (3)方案三对等互补分流法 (3)2 系统设计与分析 (4)2.1总体框架分析 (4)2.2 单元电路设计 (4)2.2.1 降压电路设计 (4)2.2.2采样放大电路设计 (5)2.2.3 A/D转换模块设计 (5)2.2.4 控制模块设计 (5)2.2.5 负电压产生电路设计 (5)3 理论分析与计算 (5)3.1 DC/DC 变换器稳压 (6)3.2 电流电压检测 (6)3.3 均流方法 (6)3.4 过流保护 (6)4 软件设计 (6)5 系统测试 (7)5.1 测试仪器 (7)5.2 测试方法 (7)5.3 测试数据 (7)6 结论 (9)参考文献 (10)附录 (11)1 方案论证与比较方案一恒流控制法图1 恒流控制示意图系统由第二个LM2596接收到10K的电位器的反馈电压,实现恒流输出,不足的功率由第一个LM2596互补输出,实现电流分配。
00-开关电源模块并联供电系统(A题)--整体报告(完整版)
开关电源模块并联供电系统报告摘要:本装置由2个BUCK电路构成的DC-DC模块、PWM控制模块和单片机控制模块、过流保护模块等4个部分组成。
2个BUCK电路分别构成恒压源和恒流源。
恒流源控制一条并联支路的电流维持恒定,恒压源控制输出电压恒定在8V,并提供分流部分电流,从而实现并联开关电源任意比例的均流。
软件根据检测的输出总电流及预置的比例系数改变恒流源的给定量,并通过实时监测负载电流实现4.5A 阈值过流保护功能。
本系统实现了两个额定输出功率均为16W 的8V DC/DC 模块构成的并联供电系统,且能在一定输出电流范围内对两个DC-DC模块按指定的比例自动分配电流,供电系统的效率超过60% ,完全满足题目基本和发挥部分的要求。
关键词:并联供电、均流、BUCK斩波电路、恒压源、恒流源一、系统方案1、方案设计与论证1)DC-DC转换方案论证与实现鉴于此系统输入为直流电24V,输出为直流电8V。
故采用降压斩波电路。
方案一:采用TI 公司的PWM 控制芯片TL494,驱动P沟道MOS 管IRF9630。
TL494内部集成两个误差放大器,通过反馈能对PWM信号的占空比进行调节,内部自带5V基准,能够对输出电压实现精确控制。
方案二:采用TI 公司的集成芯片TPS5430。
该芯片内部集成110 mΩ的MOS 开关管,效率高达95%,输出电流最高3A,能够满足题目的要求。
该芯片固定为500KHz 开关频率,可以采用较小的滤波电容、电感消除纹波。
而且此芯片只需要配合少许外部元件便可精确、稳定地得到输出电压。
由于本电路每个DC-DC模块要达到的额定功率为16W,电流工作范围为0.5A~2A,而TPS5430的开关管集成在芯片内部,不利于散热,因此我们采用TL494驱动P沟道MOS管的方案。
2)均流控制方案论证与实现方案一:输出阻抗法即Droop(下垂,倾斜)法调节开关变换器的外特性倾斜度(即调节输出阻抗),以达到并联模块接近均流的目的。
开关电源模块并联供电系统A题Word版
开关电源模块并联供电系统A题Word版开关电源模块并联供电系统摘要:本设计以微控制器TMS320F28044为控制核⼼,基于开关电源同步降压原理,使⽤双相并联控制技术,实现了⼀个开关电源模块并联供电系统。
本供电系统对输出电流、电压进⾏采样,采⽤软件补偿⽹络和数字PID算法实现电压反馈环和电流反馈环,达到输出恒压和成⽐例分流的⽬的。
最终使电源输出电压值稳定在8V,误差⼩于0.25V,当输出电流在1.5~3.5A内变化时,两个电源模块的输出电流⽐可在0.5~2之间调节。
该并联供电系统外围电路简单,具有精度⾼、反应灵敏、稳定性好、输出范围宽的特点,且供电系统还具备输出电流电压显⽰的功能,控制⽅便,⼈机交互界⾯友好。
关键字:双相并联;同步降压;软件补偿;分流;PID闭环控制⽅案论证1.1 系统总⽅案系统由开关电源、反馈回路、控制部分、保护电路和供电电路组成。
系统框图如图1.1所⽰。
主回路为两个同步降压模块;反馈回路主要为两路电流检测和电压检测电路;控制部分以TMS320F28044为核⼼,利⽤了其⾃带的ADC 和PWM 波产⽣模块;保护电路主要对过流和短路进⾏保护,并在排除故障后⾃动恢复正常⼯作。
整个系统以微控制器为控制核⼼,合成软件补偿⽹络,进⾏PID 数字闭环调节,输出电压稳定,输出电流⽐例可精确控制,抗⼲扰能⼒强。
1.2 开关电源拓扑选择⽅案⼀: 降压斩波电路(BUCK)。
降压电路见附图1,它由MOSFET 开关管Q 、肖特基⼆极管D 、LC 低通滤波器组成。
当Q 导通时,D 截⽌,MOSFET 漏极电流通过LC 滤波器向负载供电,同时LC ⾃⾝储存⼀定能量;当Q 截⽌时,其漏极电流为零,电感L 上的感应电动势极性为左负右正,D 导通,电感和电容中存储的能量对负载继续供电。
⽅案⼆:同步降压电路(Synchronous BUCK)。
电路如图1.2所⽰,同步降压与传统降压的主要区别在于前者将肖特基⼆极管换成了开关管,从⽽⾼边Q1低边Q2同时⼯作,⽤两路互补的PWM 波对Q1、Q2控制,再经过LC 滤波输出。
开关电源模块并联供电系统(A题)
2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统(A题)摘要:本供电系统采用开关电源芯片TPS5430 为核心制作的两路DC-DC开关电源,由ATmega16作为系统的主控制电器。
利用MAX531加电压放大器接入TPS5430的电压反馈端口,通过单片机控制MAX531改变电路的反馈端,自动控制调节稳定输出电压。
进而改变电流,使电流实现自动分配。
该系统电路简洁,输出电压稳定,输出电流可调且稳定可靠,纹波小,高效率,具有输出过流保护功能等特点。
在实际应用中能解决电流自动分配的问题,具有一定的实用价值。
关键词:DC-DC TPS5430 自动分配电流高效率一、系统的案论证1.电源变换拓扑案论证案一、采用单片机PWM控制采用单片机产生PWM波,控制N-MOSFET 的导通与截止。
根据A/D采样反馈电压程控改变占空比,使输出电压稳定在设定值。
负载电流在金属壳电阻上取样经A/D后输入单片机,当该电压达到一定值时关闭开关管,形成过流保护。
该案主要由软件实现,控制算法比较复杂,速度慢,而且输出电压不稳定实现起来比较困难。
案二、采用脉宽调制控制器TL494该芯片可推挽或单端输出,最高工作频率为300KHz,输出电压可达40V,有5V的电压基准,输出级的拉、灌电流可达200mA,驱动能力较强。
芯片部有两个误差比较器,能实现电流模式控制,便做过流保护。
但由于BUCK 型拓扑的MOS 管驱动需外加上管驱动芯片IR2110,而IR2110 会有0.2W 左右的功耗,会降低系统的效率。
案三、采用TPS5430采用TI公司的BUCK 型DC/DC 芯片TPS5430,其最大输出电流3A,部集成有驱动电路和1.221V 基准源,固定工作频率500KHz,效率高达95%。
用TPS5430 可使电路结构简单,只需要配合少外部元件便可精确、稳定地得到输出电压,可靠性高,且在高的工作频率减小了对电容和电感的要求。
综合比较,为了能使系统具有较高的效率和可靠性,所以我们采用更为可靠、稳定的TPS5430 芯片作为DC-DC 模块的主器件。
开关电源模块并联供电系统设计总结报告
开关电源模块并联供电系统设计总结报告摘要:在电源的实际使用过程中,各种负载对于供电的可靠性要求不同,当单台电源不能提供负载的全部容量的时,就需要多个电源模块并联使用,以提高电源的容量和运行的可靠性。
在实际的使用过程并不是简单的把各个电源并联使用就可以让电源平均承担功率。
这是由于电源各自参数的分散性,使得每个电源的开路电压和内阻均会存在差异,通常开关电源的内阻都非常小,因此开路电压很小的差异就会导致各电源的输出电流有较大的差异,这种状态会导致各个电源的寿命衰减不一致,达不到电源的可靠性和稳定性的要求,这就要求在电源并联使用过程中使用均流技术。
关键词:电源,可靠性,稳定性,并联,均流目录A-开关电源模块并联供电系统(A题)【本科组】设计总结报告 (1)1.系统设计 (3)1.1设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)1.3 总体设计方案 (3)1.3.1设计思路 (3)1.3.2方案论证与比较 (4)2.单元硬件电路设计 (4)2.1 主要单元模块设计 (4)2.1.1 输入电路模块 (4)2. 1. 2 DC/DC模块电路 (5)2. 1. 3 输出电压部分 (6)2.2 DC/DC模块工作原理介绍及部分参数的设计 (6)2. 2. 1 工作原理介绍 (6)2. 2. 2 UC3842 芯片简介及振荡频率设计 (7)2.2.3反馈电路 (8)2. 3 总体电路设计 (10)3.系统测试 (10)3.1 测试使用的主要仪器 (10)3.2 测试方法 (10)3.3 测试前注意事项 (10)3.4 测试数据 (11)3.4.1输入电路部分电压测试数据 (11)3.4.2DC/DC模块电路部分测试数据 (11)3.4.3系统测试数据 (12)3.5 测试结果分析 (12)4.结论 (12)5.参考文献 (12)附录一:所需主要元器件清单 (12)附录二:电路原理图及PCB图 (13)1.系统设计1.1设计任务设计并制作一个由两个额定功率为16W的8V DC/DC模块构成的并联供电系统(见图1)。
2011全国大学生电子大赛开关电源模块并联供电系统(A题)论文方案
2011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统(A题)【XX组】2011年9月6日摘要本设计是要求制作一个由两个小功率DC/DC 模块构成的并联供电系统。
综合考虑题目基本部分和发挥部分的要求。
可以看出该供电系统要求有较高的效率和稳定的电压电流输出。
最主要的目的是达到供电系统自动均流的效果。
我们根据以上要点设计了一个模拟电路和数字电路相结合的系统。
模拟电路部分采用双端驱动集成电路——TL494来完成。
数字控制系统由单片机STC12C5A60S2、DA模块、高精度放大模块、以及按键设定模块和1602液晶显示组成人机交互界面。
其组成电路可以实现以下几个功能:1.控制DC/DC模块的输出电流,使其按比例输出2.测试输出电流并显示3.比较两个DC/DC 模块的输出电流并显示比值。
关键词:TL494 单片机STC12C5A60S2 1602液晶显示开关电源模块并联供电系统(A题)【XX组】1系统方案本系统主要由DC/DC 模块、控制模块、DA转换模块、液晶显示模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。
1.1 DC/DC模块的论证与选择方案一:采用电压控制脉宽调整技术,产生频率固定,脉冲宽度可调整的方波脉冲,采用电压反馈环控制系统,它的反馈信息取自输出电压,用反馈电压调整控制器的输出脉冲宽度,改变脉冲占空比,实现开关电源的稳定。
方案二:采用电流控制脉宽调制,此技术相比传统的仅有输出电压反馈的PWM 系统比较增加了一个电感电流反馈。
此反馈就做为PWM 的斜坡函数,就不再需要锯齿波发生器,更重要的是使用电感电流反馈使系统的性能有了明显的改善。
一使系统具有快速的瞬态响应及高速的稳定性,二,输出电压精度很高。
三,具有内在的对功率开关电流的控制及限流能力。
四,具有良好的并联运行能力。
综合以上两种方案,选择方案二。
1.2 控制系统的论证与选择方案一、采用AT89C51单片机进行控制。
AT89C51价格低廉,结构简单,且资料丰富;但是51单片机系统资源有限,8位控制器,运算能力有限,无法达到较高的精度。
2011电子设计大赛A题开关电源模块并联供电系统技术报告
开关电源模块并联供电系统(A题)摘要本系统对效率要求非常高,所以尽量减少电路的损耗为设计的基本要求,便设计了模拟数字相组合的系统。
模拟部分为BUCK降压斩波电路,数字电路部分以C8051F340单片机系统为核心,采用其内置的10位A/D,PWM信号发生器。
通过AD检测到的电压和电流反馈信号来调整PWM信号的占空比,使电压稳定输出和电流按比例输出。
经测试得系统的效率达到70%,电压基本稳定在8V,4A电流下测试,电路工作正常,满足系统要求。
系统的最大亮点在于:由于C8051F340内部PWM发生器的精度和频率太低,会大大影响BUCK电路的性能,我们便将控制器的PWM输出信号经过D/A 输出,将此直流信号和由ICL8038产生的高频100K的三角波经高速比较器LM361来产生高频高精度的PWM信号。
电路测试结果表明,这大大提高了系统的性能.一、系统方案的比较与选择1.1:系统方案的比较与选择方案1:斩波电路模块部分采用集成芯片如MC34063、UC3842外加IR2111或者IR2104实现,由控制核心产生控制信号调节输出电压和电流。
该方案能完成题目的设计要求,但电路设计调试比较复杂,控制过程也比较难。
方案2:使用可编程逻辑器件(CPLD、FPGA、ARM等)作为控制系统核心,产生占空比可变PWM驱动MOS管,电源斩波部分。
该系统能产生高频率高精度的PWM信号,但是运用太多集成电路,性价比太低方案3:控制系统选用自带PWM信号发生器的单片机系统,方便对开关管的控制,能大大简化电路,控制方便简单。
显然,方案3比方案1简洁,新颖,且性价比比方案2优越,能大大降低系统成本。
1.2:选用的系统方案本系统采用BUCK降压斩波电路和单片机C8051F340控制系统实现。
基本的BUCK电路简单,控制容易,且性能稳定,选用的单片机系统C8051F340具有丰富的资源:10位精度的ADC、5路PWM输出,IC调试接口等。
全国大学生电子设计大赛报告
题目名称:开关电源模块并联供电系统(A题)摘要开关电源模块并联供电系统是采用8位Atmega88的开关电源,主电路采用LM2576和LM2596作为两块并联的开关电源。
LM2576作为恒压源,LM2596作为恒流源。
该两块开关电源保证系统的效率,电流电压调整率和输出精度要求。
系统具有限流保护功能,HD7279键盘输入输出等多种功能。
该系统主要采用硬件反馈调节,调整能力强,使单片机负载小。
本系统功能完善,在支路在0.5-2A输出范围内,干路电流输出范围使1-4A其分压比由外界输入。
由AD采用,读出干路电流,经数字电位器调整恒流源工作状态,使其自调整实现固定分压比,并且电流精度满足在百分之五以内。
关机或过流保护收后,具有可以记忆参数、自恢复功能。
AbstractSwitching power supply modules in parallel power supply system is the use of 8-bit Atmega88 switching power supply, the main circuit LM2576 and LM2596 as two parallel switching power supply. LM2576 as the voltage source, LM2596 as a constant current source. The two switching power supply to ensure efficiency of the system, current and output voltage regulation accuracy requirements. System has a current limit protection,HD7279 keyboard input and output functions. The system uses hardware feedback regulation, adjust the ability to make a small single-chip load.The system is functional, the branch in the output range of 0.5-2A, distributors current output range 1-4A the partial pressure than by the external input. Used by the AD, to read out the current trunk, the digital potentiometer to adjust the current source working condition, to self-adjust to achieve a fixed partial pressure ratio, and accuracy to meet the current five percent or less. After closing down or over-current protection, with memory parameters can be, since the recovery.1 方案论证与比较 (3)1.1系统方案论证 ..................................................................... 错误!未定义书签。
开关电源模块并联供电系统(A 题)106-15安平凹
开关电源模块并联供电系统(A 题)摘要:本系统基于PWM调制原理、高频开关电源并联系统的均流原理,以MSP430F149和CPLD为控制核心,利用电压电流检测电路、高精度-∆∑A/D采样芯片获取输出电压电流值,对双路并联同步整流Buck变换器闭环控制。
实现了输出稳压、输出电流可按设定比例分配、可根据负载变化自动调整两路输出负载电流比例、短路保护等功能。
系统转换效率高、输出电流电压精度高、调节速度快、采样显示输入输出电压电流值精确,键盘输入控制,人机交互友好。
关键字:同步整流Buck,并联供电,均流1方案论证1.1DC/DC模块类型选择方案一:采用同步整流Buck变换器同步整流变换器原理图如附图1所示,用Mosfet代替肖特基二极管作为续流管,由于Mosfet相对于肖特基二极管导通损耗、开关损耗较小(尤其在大电流应用场合),故同步整流Buck相对于普通Buck变换器效率高,但增加了一路Mosfet驱动,控制较复杂。
方案二:采用反激变换器反激变换器结构简单,输入输出电气隔离,输出电压纹波较大,变换器涉及高频变压器设计制作,较为复杂,反激变换器如附图2所示。
综合考虑,选择方案一作为本系统DC/DC模块设计方案。
1.2系统控制方案选择系统中控制器主要负责输出PWM波,采集和显示数据,并根据数据调节PWM波占空比,运算精度高、要求速度快、性能稳定。
有以下两种方案:方案一:采用51单片机与FPGA结合的方式。
采用51单片机为核心,能够实现对外围电路的智能控制,FPGA内部资源丰富可灵活进行数字逻辑电路设计。
但89C51为8位单片机,运算精度不高并且其指令周期较长。
方案二:采用MSP430系列单片机与CPLD结合。
MSP430为混合信号16位低功耗单片机,其指令周期短,可达到较高运算精度,但CPLD资源现对较少。
考虑到本系统程序工作量不大,对运算精度要求高,故采用MSP430系列16位单片机与资源相对较少的CPLD结合。
开关电源模块并联供电系统
…/A题解析/…
均流、稳压方法
V1 R1
DC/DC 模块一
I1
Io RL Uo=8.0V
UIN=24V
DC/DC 模块二
V2 R2 I2
① 检测输出电压Uo和Io值,计算得到负载电阻RL=Uo/Io。 ② 计算输出电压为8V时的负载电流值I=8V/RL。 ③ 计算设定比例(I1:I2=1:n)下I1和I2目标值大小, I1=I/(1+n),I2=I· n/(1+n)。 ④ 调整V1和V2使输出电流I1和I2逼近其目标值。
效率:DC/DC变换器转换效率、测控电路耗能
稳定性:控制算法、 PWM分辨率;
…/A题解析/…
谢谢!
…/A题解析/…
开关电源模块并联供电系统
说明: (1)不允许使用线性电源及成品的DC/DC 模块。 (2)供电系统含测控电路并由UIN 供电,其能耗纳入系统效率 计算。 (3)除负载电阻为手动调整以及发挥部分(1)由手动设定电 流比例外,其他功能的测试过程均不允许手动干预。 (4)供电系统应留出UIN、UO、IIN 、IO、I1、I2 参数的测试端子, 供测试时使用。 (5)每项测量须在5 秒钟内给出稳定读数。 (6)设计制作时,应充分考虑系统散热问题,保证测试过程 中系统能连续安全工作。
设计需求
…/A题解析/…
变换器方案
一、降压斩波(Buck)电路 电路结构简单,性能稳定。 二、同步整流降压(Synchronous Buck)电路 用Mosfet代替Buck电路的续流二极管,有利于提高转换效率。 三、单端反激(Flyback) 输入输出隔离,可实现降压或者升压。
PWM
PWM-A
PWM-B
…/A题解析/…
开关电源模块并联供电系统
开关稳压电源并联供电系统
开关电源模块并联供电系统(A题)设计报告摘要:此开关电源模块并联供电系统采用MC34063为主控制器,构成输出电压可调的DC-DC变换器。
由MC34063构成DC-DC模块,由MC34063与外部功率开关构成它激式单管降压型DC-DC变换器应用电路。
经过滤分流控制电路额定输出电压值。
一、方案设计与论证方案1:主模块采用自激型推挽式直流变换器,调整初、次级线圈绕组,从而得到要求输出电压值。
方案2:由MC34063构成DC-DC模块,由MC34063与外部功率开关构成它激式单管降压型DC-DC变换器应用电路。
论证:理想状态方案1 在低输出电压情况下转换效率较低,而且电路易产生不平衡。
选用方案2可以通过两个外部电阻组成分压器来调节,输出电压由2%精度。
MC34063内部的输出级含有一个中功率的开关管,所以不需要外加功率管就能直接构成中功率的DC-DC变换器。
大大简化电路的设计。
选定:方案2二、电路设计1. DC-DC单元电路设计如图,R6为采样电阻,参考电压为 1.25V。
要使输出电压为8V,只需满足1.25/(8-1.25)=R6/R5.2.过流、和分设计在输出端回路上串联一个0.1欧姆的电阻,用放大器采集其对地电压,单电流等于1.5A 时,采样电阻上的电压为0.0.15V,放大到放大到74573的高电平后输出高电平,控制模块2分流电路上的开关管,从而起到分流作用。
当0.1欧姆上电阻上的电流为4.5A时。
压降为0.45V,放大为高电平后接到反相器7404上使其输出低电平,后控制快关管关闭,当电流低于405A时,反相器输出高电平,电路自动恢复工作状态,从而起到过载保护作。
三、测试方法与测试结果对模块一和模块二进行电压测试,两模块输出点压为8.0+-0.1,四、讨论通过使用MC34063,充分了解其性能及特性,利用其构成的主控制电路可很好地完成任务的基本要求。
在电路设计、制作过程中也产生诸多错误,有些没能很好得以解决,以致在电路测试过程中任务要求存在些偏差。
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A-开关电源模块并联供电系统(A题)
2011年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
(1)2011 年 8 月 31 日 8:00 竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;
高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。
(4)每队严格限制 3 人,开赛后不得中途更换队员。
(5)参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。
(6)2011 年 9 月 3 日 20:00 竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。
开关电源模块并联供电系统(A题)
【本科组】
一、任务
设计并制作一个由两个额定输出功率均为 16W的 8V DC/DC模块构成的并联供电系统(见图 1)。
+
I IN DC/DC
模块 1
I1 I O
+
U IN=24V 负载
电阻U O=8.0V
-
DC/DC
模块 2
I2
- 图 1两个 DC/DC模块并联供电系统主电路示意图
二、要求
1.基本要求
(1)调整负载电阻至额定输出功率工作状态,供电系统的直流输出电压U O=8.0±0.4V。
(2)额定输出功率工作状态下,供电系统的效率不低于 60% 。
(3)调整负载电阻,保持输出电压 U O=8.0±0.4V,使两个模块输出电流之和 I O =1.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于 5%。
(4)调整负载电阻,保持输出电压 U O=8.0±0.4V,使两个模块输出电流之
和 I O =1.5A 且按 I1:I2= 1:2 模式自动分配电流,每个模块输出电流的相对误
A-1
精品资料
差绝对值不大于 5%。
2.发挥部分
(1)调整负载电阻,保持输出电压 U O=8.0±0.4V,使负载电流 I O在 1.5~3.5A 之间变化时,两个模块的输出电流可在(0.5~2.0)范围内按指定的比例自动分配,每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于 2%。
(2)调整负载电阻,保持输出电压 U O=8.0±0.4V,使两个模块输出电流之和 I O =4.0A 且按 I1:I2=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差的绝对值不大于 2%。
(3)额定输出功率工作状态下,进一步提高供电系统效率。
(4)具有负载短路保护及自动恢复功能,保护阈值电流为 4.5A(调试时允许有±0.2A 的偏差)。
(5)其他。
三、四、评分标准说明
精品资料
(1)不允许使用线性电源及成品的 DC/DC 模块。
A-2
精品资料
(2)供电系统含测控电路并由 U IN供电,其能耗纳入系统效率计算。
(3)除负载电阻为手动调整以及发挥部分(1)由手动设定电流比例外,其他功能的测试过程均不允许手动干预。
(4)供电系统应留出 U IN、U O、I IN、I O、I1、I2参数的测试端子,供测试
时使用。
(5)每项测量须在 5 秒钟内给出稳定读数。
(6)设计制作时,应充分考虑系统散热问题,保证测试过程中系统能连续安全工作。
精品资料
A-3。