基于STM32的大功率数字式电镀电源并联均流系统设计

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开关电源的并联运行及其数字均流技术

理较小功率，解决了单台电源遇到的问题。大功率输出和分布式电源，使电源模块并联技术得以迅速发展。然而一般情况下不允许模块输出问直接进行并联，必须采用均流技术以确保每个模块分担相等的负载电流，否则，并联的模块有的轻载运行，有的重载甚至过载运行，输出电压低的模块不但不为负载供电，反而成了输出电压高的模块的负载，热应力分配不均，极易损坏。因而实现开关电源并联运行的核心是均流技术。若采用多个电源模块
２传统并联均流方案与模拟控制方式
传统的并联均流方案有改变输出内阻法、主／从法、平均电流自动均流法、外接控制器法、热应力自动均流法及最大电流均流法等，这些均流方法多数采用的是模拟量控制，由于模拟控制是连续的信号处理，其带宽允许范围很大，有许多集成芯片实现成熟的控制。图１为，ｚ个并联模块中一个模块按平均电流自动均流的控制原理图。
监控模块和各个模块都以ＤＳＰ为控制核心，监控模块检测输入输出总电压、电流及温度等参数，进行欠压、过流、温度等保护，同时检测模块个数，经过处理，设定各模块的工作方式和工作电流值或电压值，通过ＣＡＮ总线通信，进行强制均流，并且通过闭环反馈达到闭环控制目的。还可实现热插拔并联冗余，当故障模块自动退出并发出报警，剩余模块按照总控设定的工作模式自动均分负载。选用８２Ｃ２５０为ＣＡＮ控制器与物理总线之间的接口电路，它能够提供对总线的差动接收和发送功能，以实现总线上各节点间的电气隔离，高达１Ｍｂｐｓ通信速率完全可满足数字均流技术实时通信的目的。
基准电压【，，和均流控制电压【，。的综合△Ｕ，它与反馈电压比较放大后产生电压误差Ｕ。，控制ＰＷＭ。Ｕ；为电流放大器的输出信号，它与每个模块的输出电流成正比。当ｎ＝２时，也就是两个模块并联运行状态下，己厂ｉ。和己，ｉ。分别为模块１和２的电流信号，它们都经过阻值为Ｒ的电阻接到均流母线上。当流入母线的电流为零时，

基于STM32F334双向同步整流BUCK-BOOST数字电源设计

基于STM32F334双向同步整流BUCK BOOST数字电源设计牟健何波贤梅杰丁少娜摘要：本设计中采用同步BUCK电路和同步BOOST电路级联而成的同步整流BUCK-BOOST电路拓扑，基于STM32F334高性能32位ARM Cortex-M4 MCU构建能量实现的双向流动，并能在同一方向实现升降压功能的数字电源。

关键词：STM32F334；双向同步整流；数字电源DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2018.8.012O 引言随着不可再生资源的日益减少，人们对新型清洁能源的需求增加，促进了诸如太阳能发电、风力发电、微电网行业的发展，在这些行业产品中需要能量的存储释放以及能量的双向流动，比如太阳能、风力发出的电需要升压逆变之后才能接入电网，而对于电池或者超级电容的充放电需要系统能够具备升压和降压的功能，为了确保电能转换的安全性以及稳定性，因此急需设计一款变换器，不仅能实现能量的双向流动，还能在同一方向实现升降压功能。

实现能量双向流动功能整流驱动电路拓扑有很多种，双向DC-DC变换器一般可以通过用MOS 管代替经典拓扑电路中整流二极管得到新的拓扑，例如双向Cuk电路、Sepic电路、Zeta电路等，其中双向Cuk电路需要多个电感，输出负电压，输出的电流较小；而Sepic电路有非常复杂的控制环路特性，且效率低；Zeta电路是双Sepic电路，要求更高的输入电压纹波、大容量的飞跨电容。

本系统设计采用同步BUCK电路和同步BOOST电路级联而成的同步整流BUCK-BOOST电路拓扑，并采用STM32F334高性能32位ARM Cortex-M4MCU构建数字电源，其不仅嵌入浮点单元（FPU），集成高分辨率的定时器（达217 ps）和两个超高速5 Msps（0.2Us）12位模数转换器（ADC），对电路的输出电压电流同步测量，还构建实时的双闭环PID控制，实时跟踪输出电压，减少系统的稳定误差。

基于STM32的电焊机超声波电源的设计

基于STM32的电焊机超声波电源的设计发布时间：2021-03-03T02:17:15.775Z 来源：《中国科技人才》2021年第3期作者：史显天程智张高远刘欣蔡子健[导读] 在硬件方面以STM32F103这款主流的开发板作为MCU，具有点焊机控制系统、信息采集电路反馈系统、超声波电源的电路匹配系统以及超声波电源信号发生系统。

湖北汽车工业学院电气与信息工程学院十堰 442002摘要：在硬件方面以STM32F103这款主流的开发板作为MCU，具有点焊机控制系统、信息采集电路反馈系统、超声波电源的电路匹配系统以及超声波电源信号发生系统。

在软件方面采用三种算法使得系统有快速的响应能力。

一是基于半分思想的快速扫频算法，在寻找换能器谐振点时更快、更精准；二是基于过零检测以及PID自适应的频率自动跟踪算法，在系统工作时针对工作环境的变化时，能够快速有效找到新的谐振点；三是基于模糊PID算法的振幅恒定算法，使换能器的振幅快速达到恒定。

这套超声波复合材料加工点焊机可更换不同的焊接头，适用于不同的加工情景，整个生产过程绿色、环保。

关键词：超声波电源；频率自动跟踪；PID算法一、引言近年来，绿色生产、加工的理念贯彻人心，与此同时超声波加工技术的与时俱进让我们可以在诸多加工领域进行探索与尝试。

以前传统加工在对塑料、无纺布等复合材料进行加工时方法驳杂，加工时会产生一定的污染物，生产成本较高，不符可持续发展理念。

然而利用超声波技术可以在取得效果的同时完全避开传统方式的弊端。

在疫情这个特殊背景下研发符合绿色发展主题和有效为抗击疫情服务社会的加工机器俨然成为目前情境下的生产动力。

二、基于STM32的超声波复合材料加工点焊机1.设计目标超声波焊接技术在我国起步较晚，发展缓慢，尚没有大规模应用到实际生产工作当中。

在结合实际情况下，总结了需要加强研发的几个方面。

一是大功率换能器技术；二是焊头材料；三是超声波电源。

本项目以超声波电源为入口，研发一款基于STM32的频率自动跟踪与振幅恒定的超声波电源焊接系统。

并联均流高频开关电源的

过热保护
当电源温度过高时，保护电路会触发保护动作，防止损坏设备。
04
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并联均流高频开关电源的实验及分析
实验系统的搭建
电源模块
选择合适的电源模块，以满足实验需求。
控制器
设计合适的控制器，以实现并联均流控制。
开关器件
采用高速开关器件，以实现高频开关。
测量仪器
准备相应的测量仪器，如电压表、电流表等。
并联均流高频开关电源
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目录
• 并联均流技术概述 • 并联均流技术的实现方法 • 并联均流高频开关电源的设计 • 并联均流高频开关电源的实验及
分析
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目录
• 并联均流高频开关电源的应用与前景
• 并联均流高频开关电源的相关问题及解决方案
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自动与强迫均流法相结合具有响应速度快、稳定性好、控制精度高等优点。同时，它还能够有效地克服单一方法存在的缺点和不足之处。
自动与强迫均流法相结合也存在一些缺点，例如实现起来较为复杂，需要更多的元件和调试工作量等。此外，在某些情况下可能会出现系统稳定性和鲁棒性之间的权衡问题。
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并联均流技术的发展历程
从20世纪80年代开始，电力电子技术得到了迅速发展，开关电源也得到了广泛应用。
到了90年代，随着计算机技术和通信技术的不断发展，开关电源的应用领域越来越广泛，对开关电源的可靠性和性能要求也越来越高。
在这种情况下，并联均流技术逐渐得到了发展和应用，成为了一种提高开关电源可靠性和性能的重要技术。
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基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统
张津杨;司吉旗
【期刊名称】《南京工程学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(014)004
【摘要】研究两个DC/DC开关电源降压电路并联供电系统的设计.该系统使用STM32单片机芯片作为主控芯片,产生驱动MOSFET的PWM信号脉冲,同时使用AD7656芯片采集两路降压电路的输出电流信号以及并联供电的电压信号.STM32单片机获得电流信号和电压信号后,进行数字闭环PID控制,以此来实现稳定输出电压的情况下两路输出电流均流的设计.试验测试结果验证了控制算法的合理性.【总页数】4页(P38-41)
【作者】张津杨;司吉旗
【作者单位】南京工程学院工业中心,江苏南京,211167;南京工程学院电力工程学院,江苏南京211167
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.基于单片机的开关电源模块并联供电系统 [J], 刘立晖
2.基于DPWM的开关电源并联供电系统 [J], 杨剑;曾国强;葛良全;李强;罗群
3.基于TLP250的开关电源模块并联供电系统研究 [J], 皮波;杜宇飞
4.基于STM32的开关电源模块并联供电系统 [J], 厉俊; 郑佳蕙
5.基于STM32的开关电源模块并联供电系统 [J], 厉俊; 郑佳蕙
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基于STM32的并联智能供电设计

［7 － 8 ］
工作于电流源方式。接成跟随器的形式，系统程序流程如图 2 所示，所采用的均分电流方法为比较法。与主从法最大的不同之处在于，它是以嵌入式进行计算分析而得到的分流比例，而不是通过硬件电路采集。本系统通过霍尔电流传感器 TBC － 10SY 采集 2 个模块的电流，然后经 STM32 比对。当所采集电流值不等于预设的就通过 D / A 对 2 模块电压进行微比例电流值时，调，其中一个调高，另一个调低，然后循环此法直至传感器所采集的电流达到预设值为止。此调整 2 模块电压需过程中要求电压稳定。若电压过低，同时增大；若电压过高时则同时降低。主从法中，由于系统在同一误差电压下进行调整，模块的输出电流误差与电压成正比，所以不各模块的电流总是相等。管负载电流如何变化，采用这种均流法精度很高，控制简单，模块间连线少利于拓展为多路。缺点是一旦主模块出现故障，整个系统将瘫痪。而比较法中，不但能继承它还可以实现 1 ∶ 1 的均流甚至任意比的所有优势，例的电流。尤其是在拓展为多路时硬件电路更为简单，且不存在主模块，所以若任一模块受损不会影响整个系统的正常运行，而且受损模块所承担的电流将由其他模块共同分担。本设计的缺点是软件设计较为复杂。
图1
系统总体方框图
1． 3
软件设计
［9 － 11 ］
常用的均流方法有输出阻抗法、主从法、平均值均流法、最大值均流法。其中主从法应用较为广泛，它的均流思想是在并联电源系统中人为地并直接连接到均流母线，指定一个模块为主模块，其余的为从模块，从母线上获取均流电流。主模块工作于电压源方式，从模块的误差电压放大器

毕业设计(论文)-基于STM32的多功能电能表的设计

****************自动化学院本科毕业设计（论文）题目：基于STM32的多功能电能表的设计专业：自动化班级：自动化111学号：********** 学生姓名： ******指导教师： ************起止日期：2015.2～2015.6设计地点：Graduation Design (Thesis)The Design of Three-phase Multi-functional Power Meter Based on STM32By**********Supervised byProf. ******School of Automation*******************June, 2015摘要电能表作为测量电能的工具，是连接电力用户和电能之间的一座“桥梁”，随着电能在人们生活中的地位越来越重要，它与人们生活之间的联系也更加地紧密。

虽然电能表也在不断地发展，但是局限于功能单一，传统的电能表已经满足不了用户对其越来越高的要求。

本文采用STM32F103RC型号的微控制器作为主控芯片，设计了一款实用性强、结构简单的多功能电能表。

在设计电能表硬件和软件的过程中，都采用了模块化的设计思想。

其中，多功能电能表的硬件部分主要包括主控模块、电源转换模块、电压电流采样模块、EEPROM存储模块、LCD段码显示模块、按键输入模块和RS485通讯接口模块。

并且利用软件编译平台MDK进行了软件部分的设计，主要包括主程序、系统初始化程序、电量处理程序、键盘中断程序以及LCD段码显示程序。

本文最后完成了多功能电能表的系统调试，对经过采样和调理得到的电压、电流信号进行计算，并完成显示，而且通过按键的选择实现了显示屏的切换，基本实现了多功能定能表的预期功能。

关键词：电能表；STM32F103；段码LCD；RS485ABSTRACTElectricity meter connects a "bridge" between power users and power that used as a kind of measurement tool. The link between it and the people's lives more to close with the power position in people's lives increasingly important. While the meter is constantly evolving, but limited to a single function, the conventional meters has failed to meet the growing demands of its users.In this paper, using the type microcontroller of STM32F103RC as the master chip, designed a practical, simple structure of multi-function meter. In the process of the design of meter in hardware and software, have adopted a modular design thinking. Among them, the hardware part of the multi-function meter includes control module, power conversion modules, voltage and current sampling module, EEPROM memory module, LCD segment display module, a key input module and RS485 communication interface module. And using software platform MDK designs the software part, including the main program, the system initialization procedure, power handler program, a keyboard interrupt program and LCD segment display program.Finally completed the system debugging of the multi-function meter, the voltage and current signals obtained through sampling and conditioning were calculated, and complete the display, but also through the select button to switch the display . The basic realization of the multi-function will be able to watch the intended function.Key words: Power Meter; STM32F103; segment LCD；RS485目录第一章绪论 (1)1.1 电能表 (1)1.1.1电能表的概念 (1)1.1.2电能表的发展 (1)1.1.3 电能表的发展现状 (2)1.2 多功能电能表 (3)1.2.1多功能电能表的现状 (3)1.2.2多功能电能表存在的问题 (3)1.3电能表的发展前景 (4)1.4课题研究背景及内容 (4)1.4.1课题研究背景 (4)1.4.2课题研究内容 (4)第二章多功能电能表硬件设计 (6)2.1整体方案设计 (6)2.2 主控芯片的选择 (6)2.2.1 STM32F芯片简介 (7)2.2.2 STM32F芯片优势 (7)2.3 硬件电路设计 (7)2.3.1 主控电路设计 (7)2.3.2 采样电路设计 (10)2.3.3 按键显示电路设计 (12)2.3.4 RS485通讯电路设计 (13)2.3.5 存储电路设计 (14)2.4 本章小结 (15)第三章多功能电能表软件设计 (16)3.1 软件设计 (16)3.1.1 软件开发平台MDK (16)3.1.2 软件设计流程 (16)3.2 主程序设计 (17)3.3 初始化子程序设计 (18)3.4 采样程序设计 (20)3.5 计量程序设计 (21)3.5.1 计量算法的介绍 (21)3.5.2 ADC数据转换原理 (22)3.5.3 计量算法程序设计 (23)3.6 显示程序设计 (23)3.7 按键处理程序设计 (24)3.8 本章小结 (25)第四章系统测试及实验 (26)4.1 采样电路模块测试 (26)4.1.1 采样电路仿真测试 (26)4.1.2 采样电路测试 (28)4.2 ADC模块调试 (29)4.3 显示模块调试 (30)4.4 本章小结 (31)第五章总结与展望 (32)5.1 工作总结 (32)5.2 展望 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录A：硬件设计原理图与PCB图 (37)第一章绪论1.1 电能表1.1.1电能表的概念从概念上来说，电能表就是用来计算一段时间内消耗电量值的专用仪表，通常也被叫做电度表和火表。

基于数字控制技术的LLC电源并联均流的研究

流技术减小了电源的损耗；基于ＣＡＮ总线实现了电源模块间的实时通信，通过数字控制实现了并联系统的无
主从均流，且试验结果表明，两电源模块的均流误差小于２％，取得了良好的均流效果。
关键词：电源：数字控制：并联均流
第５２卷第９期２０１８年９月
电力电子技术ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｖｏ１．５２，Ｎｏ．９Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１８
基于数字控制技术的ＬＬＣ电源并联均流的研究
万志华，王建军，吴春燕，谭文华（北京航天发射技术研究所，北京１０００７６）
ＷＡＮＺｈｉ—ｈｕａ，ＷＡＮＧＪｉａｎ—ｊｕｎ，ＷＵＣｈｕｎ—ｙａｎ，ＴＡＮＷｅｎ—ｈｕａ（ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆａｃｅＬａｕｎｃｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７６，Ｃｈｉｎａ） ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎａｃｃｏｕｎｔｏｆｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄａｔｆｕｌｌｒａｎｇｅｌｏａｄ，ＬＬＣｒｅｓｏｎａｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｖｅｂｅｅｎｐａｉｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｃ０ｎｖｅｒｔｅｒｓｔｈａｔａｄｏｐｔＬＬＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｉｔｈａｍｉｃｒｏ—ｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｎａｍｅｄＴＭＳ３２Ｆ１０ｘ，ｍａｎａｇｅｔｏａｃｈｉｅｖｅｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｔｒｏ１．ＡｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｍｏｎｇｔｈｅｅｏｎｖｅａｅｒｍｏｄｕｌｅｓｃａｎｂｅｒｅａｌｉｚｅｄｂｙＣＡＮｂｕｓ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ．ｎｏｍａｓｔｅｒ－ａｎｄ—ｓｌａｖｅｐａｒａｌｌｅｌｃｕｒｒｅｎｔｓｈａｒｉｎｇｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｔｈｅｏｒｙ，ｔｗｏＬＬＣｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｖｅｎｅｒｍｏｄｅｌｓｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄ，ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｗｉｔｃｈｅｓｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｌｏｓｓｉｓｒｅｄｕｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｃｔｉｆｉｅｒｔｅｃｈ· ｎｏｌｏｇｙ．ＢａｓｅｄｏｎＣＡＮＢｕｓ，ｒｅａｌｔｉｍｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｍｏｎｇｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｍｏｄｕｌｅｓｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ，ａｎｄｇｏｏｄｐａｒａｌｌｅｌｃｕｒ— ｒｅｎｔｓｈａｒｉｎｇｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｔｒｏ１．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｈａｒｉｎｇｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ２％．ｆａｖｏｒａｂｌｅｃｕｒｅｎｔ．ｓｈａｒｉｎｇｆｅａｔｕｒｅｉｓａｃｑｕｉｒｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；ｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｔｒｏｌ；ｐａｒａｌｌｅｌｃｕｒｒｅｎｔｓｈａｒｉｎｇ

基于STM32F103的数字式电镀电源并联均流系统设计

基于STM32F103的数字式电镀电源并联均流系统设
计
1 总体设计
并联均流系统由主控模块和功率模块组成，如图1所示。

主控模块和功率模块间以高效和高可靠性的CAN总线为通信媒介。

主控模块完成人机交互和整机的运行监控。

每个功率模块实质为单个电源模块，按照主控模块的指令以稳压或稳流的方式工作。

系统在稳流工作方式下，主控模块将设定工作电流均匀分配给每个功率模块，功率模块根据分配电流控制本模块以稳流方式运行，从而实现系统稳流和均流。

系统在稳压工作方式下，主控模块指定一个功率模块为主模块，其余为从模块。

主模块按照主控模块给定的电压以稳压方式工作，实现系统稳压。

同时主控模块获取每个功率模块的电流，计算平均电流并分配给从模块，从模块按照平均电流以稳流方式工作，实现系统均流。

在稳流或稳压工作的基础上，安培时模式下主控模块统计工作安培时数，当达到设定安培时数时进行加药控制。

工艺曲线模式下主控模块控制系统按照设定的稳压或稳流工作曲线工作。

远程控制模式下，上位机通过与主控模块通信完成对系统的运程监控。

图1 系统总体结构图
2 系统硬件设计
2.1 主控芯片STM32F103VET6
STM32F103VET6属于STM32F103增强系列处理器，具有更多片内RAM 和外设，具体特性如下：
1)采用基于哈佛架构的3级流水线内核Cortex-M3，具有单周期乘法、硬件。

基于STM32芯片的电能质量在线检测装置的设计与实现

基于STM32芯片的电能质量在线检测装置的设计与实现李秋双;原明亭【摘要】In order to ensure the security of electric power systems, it is necessary to monitor and analyse power quality firstly to improve power quality. According to the basic national standards of the power quality, this article introduces a three-phase power quality online monitoring devices taking STM32 chip as the core. The hardware design system and programming flowcharts based on the algorithm of wavelet transform is given in this paper. The high precision measurement to the power quality was realized. In comparison with other devices, its design is easier but the measurement accuracy is higher. The innovation of this paper is the STM32 chip used in the power quality detection devices, reduce costs and reduce power consumption and the measurement accuracy to improve. The experimental results show that this design has great practical value.%为保证电能质量,需要对电能质量的各项指标进行全面的检测和分析,为改善电能质量提供决策依据.在参考电能质量国家标准的基础上,设计了一种以STM32芯片为核心的三相电能质量在线检测装置,给出了其硬件系统设计和基于小波变换算法的程序设计流程图,实现了对电能质量高精度的测量,比较于其他装置的设计方式更加简便但测量精度更高.在此将STM32芯片应用于电能质量检测装置中,降低了成本减小了功耗且测量精度提高.实验结果证明了该设计具有很好的的实用价值.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)020【总页数】4页(P180-182,185)【关键词】电能质量检测;同步采样;STM32F103RCT6;AD73360;小波变换【作者】李秋双;原明亭【作者单位】青岛大学自动化工程学院,山东青岛 266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】TN911-34近些年来，随着电力电子技术的发展，电力电子器件及设备的应用更加广泛，使得非线性、冲击性或不对称负荷等扰动负荷接入电力系统造成了电能质量的日益恶化。

毕业设计(论文)-基于STM32的ups不间断电源设计

摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展，国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行，就离不开UPS不间断电源，这已成为信息业界乃至各行各业的共识。

根据UPS不间断供电的原理，本文以提高UPS的可靠性为基本点，从UPS 电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。

整个UPS主电源装置由整流/ 充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。

整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入；逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出；静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源，逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换；维修旁路为UPS定期检修或故障维修时提供旁路电源。

基于电源技术的高频化、模块化、数字化、绿色化的发展方向，本文结合现代电力电子技术以及信息处理技术的最新发展，利用微机作为控制核心，研究和开发大功率(10kVA以上)在线式智能UPS不间断电源。

关键词：UPS ，电力电子技术，微机控制，智能ABSTRACTWith the development of the computer technology, the network technology, communication technology, in all the fields of the national economy, national defense and war industry, government ministries, they must depend on UPS (Uninterruptible Power System)By the principle of UPS, this paper considers the design scheme from its structure and format for increasing its reliability. The main power device is made up of rectifier, charger, inverter, static bypass, maintenance bypass. Rectifier and charger (including storage battery) offer the energy input of UPS when it is online. Inverter offers the CVCF (Constant Voltage and Constant Frequency) AC output when UPS is online. Static bypass offers online bypass power supply when rectifier, charger, or inverter results in faults, and the switching between inverter and static bypass is not interruptible. Maintenance bypass offers bypass power supply when UPS needs repairing or Maintaining. Based on the development trend of higher frequency, modularization, digitalization, and greenness for power technology, this paper is relevant to the recent development of modem power electronics technology and information processing technology, and has studied the above middle capacity (Above 10KVA) online intelligent UPS, using microprocessor as core control.Keywords: UPS ， Power Electronics， Intelligent， Computer control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章概述 (1)1.1 UPS的发展 (1)1.1.1 UPS的发展过程 (1)1.1.2 UPS的发展前景 (2)1.2研究目的和意义 (2)1.3本课题的任务和要求 (3)1.3.1 本课题的任务 (3)1.3.2 本课题的要求 (3)第二章系统整体设计方案 (4)2.1 UPS不间断电源原理 (4)2.1.1负载不间断电源的原因 (4)2.1.2不间断电源的原理 (4)2.2系统整体设计原理框图 (5)2.3整流/充电器设计方案 (6)2.4逆变器设计方案 (6)2.5旁路电源设计方案 (7)第三章整流/充电器的设计 (8)3.1整流器/充电器主回路设计 (8)3.1.1 整流变压器的设计 (8)3.1.2直流滤波电抗器和滤波电解电容的设计 (8)3.1.3主回路电路 (9)3.2 整流器/充电器控制设计 (9)3.2.1微处理器 (9)3.2.2整流器/充电器的微机控制系统 (10)3.2.3整流器/充电器控制软件设计 (13)第四章逆变器设计 (14)4.1 PWM逆变器原理 (14)4.1.1逆变电路 (14)4.1.2基础PWM逆变器和PWM波的生成方法 (15)4.2 UPS逆变器主电路设计 (15)4.2.1 PWM三相IGBT逆变桥电路 (16)4.2.2静态逆变器输出变压器和开关 (17)4.3 UPS逆变器控制电路的设计 (18)4.4 UPS逆变器控制软件设计 (19)4.5静态旁路的基本原理 (20)4.6 UPS静态旁路主电路 (20)第五章结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第一章概述电源问题一直是人们比较关心的问题。

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

第14卷第4期2016年12月南京工程学院学报（自然科学版）Journal of Nanjing Institute of Technology(Natural Science Edition)Vol. 14,N o.4D e c.,2016d o i：10. 13960/j. issn. 1672 -2558. 2016. 04. 007投稿网址：http ://xb. njit. edu. c n 基于STM32单片机的开关电源并联供电系统张津杨\司吉旗2(1.南京工程学院工业中心，江苏南京，211167;2.南京工程学院电力工程学院，江苏南京211167)摘要:研究两个D C/D C开关电源降压电路并联供电系统的设计.该系统使用S T M32单片机芯片作为主控芯片，产生驱动M0S F E T的P W M信号脉冲，同时使用A D7656芯片采集两路降压电路的输出电流信号以及并联供电的电压信号.S T M32单片机获得电流信号和电压信号后，进行数字闭环P I D控制，以此来实现稳定输出电压的情况下两路输出电流均流的设计.试验测试结果验证了控制算法的合理性.关键词：D C/D C;开关电源；并联供电；均流中图分类号:T N86Research on Parallel Operating System of Switching Mode Power Supplybased on STM32 Single Chip MicrocomputerZHANG Jin-yang1, SI Ji-qi2(1. Industrial Center, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China;2. School of Electric Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China)Abstract: T his p a p e r studied the d e sign of a D C/D C switching m o d e p o w e r supp l y parallel operating system, In this system, S T M32single chip m i c r o c o m p u t e r w a s u s e d as a m a i n controller to generate P W M pulse w h i c h d r o v e M O S F E T.M e a n w h i l e,A D7656 chi p w a s u s e d to acquire the output voltage of p o w e r s u p p l y s y s t e m a n d the output current of e a c hb uc k converter. After the acquisition of current a nd voltage signals, close loop P I D control m e t h o d w a s e m p l o y e d to realizecurrent sharing of b u c k converters a n d stabilize output voltage of the p o w e r s u p p l y system. E x p e r i m e n t a l results s h o w that the control algorithm is feasible.Key words: D C/D C;switching m o d e powe r;parallel supply; current sharing随着工业化水平不断提高，对开关电源功率的要求也越来越高.但是单个的大功率电源设计并不是一件容易的事情，设计中存在成本过高、可靠性和稳定性难以保证的问题.如果能将多个小功率的开关电源并联使用，每个电源模块只承受部分负载功率，而且并联的电源模块之间可以形成冗余备份关系，这样将大大提高供电系统的稳定性和可靠性[1].并联供电系统中的各个开关电源模块不能做到完全一致，这将会导致在并联使用时每个模块的输出电流不一致，有的模块输出电流将会比较大，长此以往，输出电流大的模 ±夬将被损坏.因此如何使并联供电系统中各个开关电源模块能够均流输出具有很重要的研究价值[2].常用的开关电源并联供电系统的均流方法有:输出阻抗法、主从模块设置法、平均电流值自动均流法.收稿日期：2016 -09 -12;修回日期：2016-11-02基金项目：江苏省自然科学基金项目（B K20140766)作者简介：张津杨,工程师，研究方向为开关电源及控制技术.E-mail ：dndxjyz@ sina. com引文格式：张津杨，司吉旗.基于S T M32单片机的开关电源并联供电系统[J].南京工程学院学报（自然科学版），2016，14(4):38-41.硬件设计采用两路BUCK 电路[8]并联供电的设计，硬件系统框图如图1所示.本系统使用 STM 32F 103RBT 6芯片作为主控芯片.24 V 输人BUCK 降压电路产生8 V 输出电压，输出电流经过康铜丝采样转化成电压信号，这两类电压信号经过运算放大器进行信号调理，然后输人AD 7656模数转换芯片转换成数字信号，CPU 芯片通过FSMC 接口读人转换后的数字信号，进行相应的PID 算法处理，调节输出的 PWM 信号来控制两路BUCK 电路的输出电压和输出电流.采用输出阻抗法时，在开关电源并联供电系统中，各个电源模块相互独立，为使模块实现均流，通过采集输出反馈信号来调整开关电源的输出阻抗，这是最简单的均流实现方法，但是运行条件发生变化、构成系统的元器件老化都会影响电流的分配，因此，均流性能会随着运行时间的变化而大幅下降[3 4 ;主从设置法是指定其中一个电源模块为主模块，该主模块按照电压模式工作，其余的电源模块则按照电流模式工作，跟随主模块分配电流[5]，该方法把主模块电压输出误差作为从模块的电流基准，从模块按此基准值进行调节，从而实现均流的目的;但是一旦主模块出现故障，整个并联供电系统将崩溃，此外，并联供电系统在一个标准的误差电压下工作，由其它干扰因素引起误差电压的变化，都会导致模块电源输出电流的调节，从而影响均流的实际精度[6];平均电流值自动均流法是将各电源模块输出电流采样转换为电压信号，与均流母线电压相比，获取相应调节量来调节模块的输出电流，从而实现各电源模块均流[7]，但在实践中，当均流母线发生短路时，母线电压下降导致各电源模块输出电压下降，甚至到达其下限，造成故障[1].针对以上各种方法的缺点，本文提出数字均流实现方法.该方法没有主从电源模块之分，电源模块之间没有依赖关系，两个电源模块可以互为备用.而且，当其中一个电源模块出现故障导致另外的电源模块过负荷时，通过过流保护措施，保证另外的电源模块不会损坏，极大地提高了并联供电系统的稳定性和可靠性.此外该方法是闭环实现策略，可以较为准确地实现均流调节.1 DC/DC 开关电源模块并联供电系统硬件设计第14卷第4期张津杨，等:基于STM 32单片机的开关电源并联供电系统 39AMS117MP2359汔8卜OV图 1 硬件系统框图40南京工程学院学报（自然科学版)2016年12月2 DC/DC 开关电源模块并联均流的实现两个DC /DC 模块并联运行时均流实现是非常重要的环节.通过均流策略保证两路DC /DC 模块输出电流相同，从而防止其中任意一个模块输出过流，避免DC /D C 电源模块损坏.当输入电压和负载电流发生变化时，要能够及时调整DC /DC 模块的输出电压，使其稳定输出.采用PID 串级控制稳定输出电压以及实现并联模块均流的策略，PID 串级控制系统框图如图2所示. 该系统中有两个PID 控制器，PID 1是主控制器，称为外环控制器，PID 2是副控制器，称为内环控制器，其中PID 1控制器是电压控制器、PID 2控制器是电流控制器.PID 1控制器的输出作为PID 2控制器的输入给定，采用同步采样的控制方式.图2 P ID 串级控制系统DC /DC 开关电源模块并联均流控制算法的实现结构图如图3所示.PID 1控制器调节输出为电流变化量，该电流变化量与实时采样的两路电流值相加，得到在设定输出电压的情况下负载需要的总电流值. 该电流值均分后作为每路BUCK 电路输出电流的设定值，然后和实际电流采样值进行比较，差值送入 PID 2、PID 3控制器进行调节，调节输出为每路的PWM 信号占空比变化量.利用PWM 信号占空比的变化量修正输出的PWM 信号，控制BUCK 电路的输出电流值，最终实现在稳定输出电压的情况下，两路BUCK 电路均流输出.图3 DC/DC 开关电源模块并联均流控制算法的实现结构图3试验验证为了验证上述控制算法的正确性，搭建试验测试平台，DC /D C 模块的输入电压为24 V ，输出电压要求稳定在8 V .测试电路连接如图4所示，电源输入端连接电流表A 0、电压表V I ，分别测量输入电流/。

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

摘要本系统以STM32单片机为主控制器，以TL494为核心，设计并实现一开关电源并联供电系统。

系统由稳压模块、PWM驱动模块和同步BUCK斩波电路构成的DC-DC模块单片机显示控制模块四部分组成。

在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后，单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压恒定以及对输出电流任意比的控制。

本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率，并且利用TL494死区引脚实现过流关断，有效的保护了电路，经测试，系统能够实现基础部分所有要求。

关键词：TL494；并联供电；同步BUCK斩波；恒流源；恒压一、方案设计1、方案比较与论证（1） DC/DC拓扑结构方案一：采用传统降压拓扑结构LM2596输出电压1.2V~37V可调，输出最高电流可达3A，输出线性好负载可调，系统效率高，可以用仅80μA的待机电流，实现外部断电，具有过流保护功能，经调节后完全可实现题目的基本要求。

但是LM2596内部电阻导通电阻相对较大，同时续流二极管的损耗较大，只能作为开关电源稳压模块，不满足系统对DC-DC模块高效率高效率的要求。

方案二：采用同步整流BUCK结构采用具有同步整流的BUCK结构，利用MOS管IRF3205代替二极管续流，IRF3205是具有极低阻抗（开态电阻为8ｍΩ），电压典型值为55V，电流续流连续110A，175℃运行温度，具有快速转换速率，无铅环保等优点。

考虑到系统MOS 管导通电阻低，效率比传统BUCK高，为了满足扩展部分效率尽可能高的要求，本作品选用同步BUCK拓扑结构。

（2）均流控制方案方案一：主从法在并联运行的电源模块单元中，选定一个工作于电压源方式电源模块单元作为主电源模块，另一个工作于电流源方式电源模块作为从流电源模块。

主模块直接调整电压，从电源模块设置电流分配。

但是在这种方式下，一旦主模块失效，则整个系统崩溃，不具备冗余功能。

大功率直流电源并联运行的均流控制

图 4 均流控制框图
由于均流过程中，Uref 需和 ΔU 相加后再通过电压、电流环对输出进行调节，为避免均流过程中输出电压过大，必须对 Uref 与 ΔU 的和进行限幅。限幅的大小需根据负载对电能质量的需求，以及实际电流的不均衡度等因素来选择。
基金项目：国家自然科学基金项目（50907013）；哈尔滨科技创新人才研究专项资金项目（2009RFQXG078）定稿日期： 2010-01-31 作者简介：张强（1975- ），男，吉林人，博士，研究方向为电力电子技术在电机及电力系统中的应用。
2 大功率直流电源设计
采用 DC/DC 变换电源，额定容量为 50 kW，主电路采用双向 Buck 电路结构，如图 1 所示。
图 1 DC/DC 电源主电路结构图
正常运行时，电源输入电压为 1 kV，经过 Buck 电路斩波，输出电压为稳定 800 V；当负载侧能量回馈时，双向 Buck 电路工作在升压状态，将 800 V 侧多余的能量回馈至 1 kV 电压侧。半导体器件选用 IGBT，其开关频率为 1 kHz。电路中电感
由图 6b 可见，在均流控制下，两个电源模块的输出电流幅值都在一定范围内上下波动，但电流波形基本重合，平均值都在额定电流附近，达到了均流的目的。
1引言

大功率充电模块并联均流策略的研究

大功率充电模块并联均流策略的研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!大功率充电模块并联均流策略的研究1. 引言随着电动车辆和可再生能源的快速发展，大功率充电模块的需求越来越迫切。

基于STM32的程控精密电流源系统的设计

基于STM32的程控精密电流源系统的设计黄远豪;李琦;赵秋明【摘要】采用STM32单片机为控制核心，设计了一种0～5 A输出的精密电流源系统。

STM32单片机通过16位A／D芯片检测输出电压和电流值，16位D／A 芯片对系统进行电流的程控设置。

硬件电路中运用预稳电压跟随电路和稳流电路作为电流源系统的主电路，以此来降低功耗，增加可靠性和精度。

所设计的电流源系统具有可预置，可步进调整，可按时间进行电流波形输出等功能和良好的人机交互界面。

电流源系统具有工作稳定、纹波电流小、精度高的特点。

%Abstact:A high-precision current source system with 0~5 A output was designed by using STM 32 microcontroller .The STM32 microcontroller chip senses the output voltage and current through 16-bit A/D, sets system current by16-bit D/A chip.U-sing the preregulator and voltage-followed circuit , high accuracy constant current circuit can reduce the power consumption of the system and increase the reliability and accuracy .The current source can be preset as well as the current can be set and adjusted step by step , by the same time it can make a current waveform according to the time and also this system has a fine interactive in -terface .The system is characterized by good stability , low ripple current and high accuracy .【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】4页(P42-44,48)【关键词】高精度;电流源;预稳压;STM32【作者】黄远豪;李琦;赵秋明【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TP212电流源是能够向负载提供稳定电流的电源，广泛应用在电光源、电化学、通信、测量技术、电子仪器等领域，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作[1]。

基于stm32的开关电源模块并联供电系统

第23卷第3期 2020年3月
文章编号：2096-1472(2020)-03-04-04
软件工程 SOFTr. 2020
DOI:10.19644/ki.issn2096-1472.2020.03.002
基于STM32的开关电源模块并联供电系统
关键词：STM32单片机；开关电源；并联供电；过流保护；比例分配中图分类号：TP242 文献标识码：A
STM32-based Switching Power Supply Module Parallel Power Supply System
LI Jun, ZHENG Jiahui
( School of Information,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018,China)
Keywords:STM32 single-chip microcomputer;switching power supply;parallel power supply;overcurrent protection;proportional distribution
1 引言(Introduction)
Abstract:In this design,the STM32 MCU is used as the main control component to generate the PWM pulse.The bidirectional DC/DC circuit is the core circuit.The drive circuit based on the IR2103 chip is used to control the switch of the FET in the bidirectional DC/DC circuit.The circuit adopts closed-loop feedback control.The high-precision INA282 is used as the sampling circuit core chip to output the feedback signal.The MCU adjusts the PWM according to the feedback signal,and performs stable step adjustment on the output current and voltage of the parallel power supply system to achieve the regulated output and distribute different proportions of current.The system has low output error,low load regulation,and an overcurrent protection function.The tested system can output a stable DC voltage of 8V.The absolute value of the current error is less than 2%.The power supply efficiency is over 70%.

基于STM32的电镀污水信号处理系统设计

2020年7月电镀与环保第40卷第4期(总第234期)％57-污水图像处理时，选用的边缘检测算子为Sobel算子和Robert算子。

图像算子的功能是进行边缘图像的精确滤波，有助于提高电镀污水种类的识别效率。

3结论为了改善电镀污水对环境造成的污染，提高电镀企业污水的监测水平，本文设计了一种基于图像处理技术的电镀污水自动监测系统。

重点介绍了电镀污水图像处理过程中的图像分割、边缘检测和噪声过滤等重要环节。

基于STM32的电镀污水信号处理系统设计Design of Electroplating Wastewater Signal Treatment System Based on STM32钟伟东(河源技师学院，广东河源517000)ZHONG WeidCng(HeyuanTechnicianInstitute$Heyuan517000$China)摘要：为了实现智能化处理含铬电镀污水，按照企业污水处理流程，设计了以SMT32单片机为核心、采用无线通信模式的主从架构、通过自整定模糊PID控制方式的污水信号处理系统。

通过软硬件结合对系统进行仿真调试，结果显示各功能模块运行正常，模糊PID控制器响应速度快、误差小、动态性能好，具有较好的控制效果，这表明污水信号处理系统设计方案合理，实现了智能控制。

关键词：电镀污水；智能控制；模糊PID；STM32Abstract:In order to realize intelligent treatment of chromium-containing electroplating wastewater,a wastewater signal treatment system with SMT32singlechip as the core,a masterslave structure with wireless communication mode and a self-tuning fuzzy PID control mode was designed according to the enterprise wastewater treatment process.The system was simulated and debugged by the combination of software and hardware,and the results showed that each function modules are normal running,the fuzzy PID controller has good control effect featuring fast response speed,small error and good dynamic performance,which indicated that the design scheme of wastewater signal treatment system was reasonable and intelligent control can be realized.Key words：electroplating wastewater；intelligent control；fuzzy PID；STM32中图分类号:TQ153文献标志码：A文章编号：1000-4742(2020)04-0057-030前言随着工业的快速发展，环保问题成了人们关注的热点*1+。

输出并联均流电路设计

输出并联均流电路设计并联均流电路是一种常用的电路设计，它可以将电流分流到不同的分支中，使得每个分支中的电流相等。

在实际应用中，我们经常会遇到需要将电流分配到不同电阻或负载中的情况，而并联均流电路就能够很好地满足这一需求。

在并联均流电路中，多个电阻或负载被连接在一起，形成一个并联的结构。

当电流通过这些分支时，根据欧姆定律，电流会按照分支电阻的大小进行分配。

如果电阻相等，那么每个分支中的电流也会相等，达到均流的效果。

设计并联均流电路的第一步是选择合适的电阻或负载。

为了实现均流，每个分支中的电阻应该相等。

在实际应用中，我们可以选择相同阻值的电阻器，或者根据需要进行计算得到合适的电阻值。

此外，还需要考虑电阻的功率承受能力，以确保电路的稳定性。

接下来，我们需要将选择的电阻或负载连接在一起，形成一个并联的结构。

在连接过程中，要保证电阻之间没有短路或开路的情况，以免影响电流的分配。

完成连接后，我们可以通过连接电源来激活电路。

在激活电路之前，需要确保电源的电压和电阻的阻值是相匹配的，以避免电路过载或欠载的情况。

当电路激活后，我们可以通过电流表或示波器来测量每个分支中的电流。

如果每个分支中的电流相等，那么电路就达到了均流的效果。

如果存在电流不均衡的情况，我们可以通过调整电阻或负载的阻值来改善电流分配。

并联均流电路的设计不仅仅局限于电阻或负载的均流，还可以应用于其他电路中。

例如，在电子设备的电路设计中，我们经常需要将电流分配到不同的电子元件中，以确保它们能够正常工作。

通过设计并联均流电路，我们可以实现电流的均衡分配，提高设备的可靠性和稳定性。

总结起来，设计并联均流电路需要选择合适的电阻或负载，并将它们连接在一起，形成一个并联的结构。

在激活电路后，我们可以测量每个分支中的电流，以确保电流的均衡分配。

通过合理的设计和调整，我们可以实现电流的均衡分配，提高电路的性能和稳定性。

并联均流电路在电子设备和其他电路设计中有着广泛的应用，是一种非常重要的电路设计技术。