全国电子设计大赛论文-电源设计
全国大学生电子设计竞赛开关电源报告
双向DC-DC变换器（A题）【本科组】摘要本作品设计了一个电池储能装置的双向DC-DC变换器，实现电池的充放电功能；其中，双向DC/DC电源模块采用IR2110直接驱动功率开关管IRFS3607进行设计；并双向DC/DC电源模块是以BUCK/BOOST拓扑为基础；通过低功耗的ARM微处理器Cotex M3控制芯片输出互补的PWM波来控制IR2110，从而控制功率开关管，实现自动切换BOOST电路或BUCK电路，同时，设定按键，来实现电池的充放电,并且利用按键来调节步进值。
经过测试，在充电过程中，当U2=30V时，电池恒流充电，电流控制精度Eic取平均值为1.7%。
当设定I1=2A,在U2=30V条件下，效率n1为93.5%，在放电模式时，保持U2=30V, 效率n1为96.55%。
本作品已经均达到题目的要求。
关键词：双向DC-DC变换器、双向拓扑、PWM技术、ACS712-21系统方案本系统主要由双向DC-DC变换模块、辅助电源模块、测控电路模块、电池组、直流稳压电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1 双向DC-DC变换模块的论证与选择方案一：采用双全桥式拓扑，利用IR2110来驱动二个功率开关管IRF540。
但是,双全桥式拓扑结构比较复杂，IRF540内阻值较大，损耗较大。
在测试中，效率较低。
方案二：采用BUCK/BOOST式拓扑，利用IR2110来驱动二个功率开关管IRFS3067。
方案分析：方案一的电路复杂，损耗大，效率较低。
方案二电路结构简单，效率高，容易制作。
综合以上二种方案，选择方案二。
1.2 测控电路模块的论证与选择方案一：采用直接分阻分压的采集电压，测量的电压误差很大。
电流采集选用INA209来采集电流，比较难采集。
控制芯片STC89C52。
方案二：通过接LM358运放，再分阻分压的采集电压，测量的电压更加精准。
电流采集选用ACS712-5A来采集电流，测量精度比较准确。
开关电源设计毕业论文
开关电源设计毕业论文一、内容综述随着科技的飞速发展，开关电源设计已成为现代电子设备不可或缺的一环。
本文将带你走进开关电源设计的世界，一探其奥妙和实用之处。
在这里我们不仅仅是研究技术，更是在寻找实用性和性能之间的平衡。
我们所关心的不仅是理论数据，更是其在现实应用中的表现。
首先我们要了解开关电源设计的基本概念和原理，了解电源在电子设备中的角色和功能后，我们就会知道电源不仅仅是设备运行的能源供应者，更是整个设备稳定性的关键。
开关电源设计就是在这个基础上，通过技术和创新来提升电源的性能和效率。
1. 开关电源的背景和意义开关电源在我们的日常生活中可以说是无处不在，从家庭电器的使用到工业设备的运行，再到数据中心的高效运作，开关电源都是不可或缺的重要角色。
为什么我们会对开关电源的研究这么重视呢？这里面可是有深意的，听我慢慢道来。
2. 开关电源设计的研究现状和发展趋势开关电源设计在现代电子领域可是风头正劲的话题，大家都知道，开关电源是我们生活中电子产品的心脏，它不断地为我们身边的电子设备输送“能量”。
那么现在开关电源设计的研究现状是怎样的呢？随着科技的飞速发展，开关电源设计技术也在不断进步。
虽然传统的开关电源设计已经能满足一些基本需求，但随着人们对电子设备性能要求的提高，新的技术和方法也在不断涌现。
例如智能化、小型化、高效化已成为当下开关电源设计的重要方向。
3. 论文研究的目的、内容和方法首先写这篇论文的目的，就是想通过研究和设计开关电源，解决现实中遇到的一些问题，比如电源效率不高、稳定性不好等等。
毕竟开关电源在我们的日常生活中应用广泛，涉及到很多领域，比如计算机、通信、家电等等。
所以研究开关电源设计，不仅具有理论价值，还有很大的实际意义。
那么我们研究的内容是什么呢？简单来说就是分析开关电源的工作原理，研究其设计过程，然后设计出一个既实用又高效的开关电源。
在这个过程中，我们还要研究不同材料的选用、电路设计、散热方案等等。
全国大学生电子设计竞赛论文写作指导[精选五篇]
![全国大学生电子设计竞赛论文写作指导[精选五篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/e2773f535bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9e37.png)
全国大学生电子设计竞赛论文写作指导[精选五篇]第一篇：全国大学生电子设计竞赛论文写作指导全国大学生电子设计竞赛论文写作指导电子竞赛设计与总结报告[书写格式]×××××设计与总结报告摘要一：方案设计与论证方案1：方案2：方案3：方案论证：方案选定：二：电路设计1、×××单元电路设计2、×××单元电路设计3、××××单元电路设计……整机电路以及软件设计的流程图三：测试方法与测试结果1、测试仪器：2、测试方法：3、测试结果：四：讨论设计与总结报告要求和评判[要求和给分]摘要：300 字左右，简述设计思路、电路结构，所用主要元器件，实现的功能和达标的情况，特点、特色。
要求：文字简练、措词准确、表达清楚。
达标程度要实事求是，特点、特色的叙述、措词，要考虑科学性、正确性。
方案设计与论证：※ 引言：针对课题的要求、重点、难点，叙述所提方案的依据、理由。
可以是总的一段引言（在叙述摘要之后），也可以分别叙述，放在每个方案之前。
※ 框图：应是单元电路、功能电路的方框表示，用框图表达方案比用框图表达整机电路要粗一点，突出功能即可，每个框图要标出所用主要元、器件。
要注意信号、数据传输走向。
表达整机电路的框图还应包括前端、终端器件、供电。
※ 要求：提出3 个独立的方案，少一个扣2 分。
要指出每个方案的可行性、优缺点，要提出选择所选方案的理由。
※ 方案的正确性占6 分，要注意科学性、正确性、可行性、实施难度。
※ 方案的优良程度是横向比较，而不仅是（本队）三个方案比。
主要考虑：全面达标，电路简繁程度，新器件的应用，性价比，设计有无创新。
电路设计：（如果有软件设计内容，可分为电路设计、程序流程）※ 重点是电路原理叙述和主要参数的计算。
※ 比较简单的电路：直接给出整机电路，然后简述电路工作原理，最后列出有关的元件参数计算。
全国大学生电子竞赛开关稳压电源设计
全国大学生电子竞赛开关稳压电源设计随着电子竞技的迅速发展和壮大，全国范围内的大学生电子竞赛也越来越受到关注和重视。
为了满足参赛选手对电源供应的需求，开关稳压电源的设计成为了重点。
一、电源设计的重要性电源是电子产品的重要组成部分，对于电子竞技场合来说，它的重要性更是突出。
游戏设备需要充足的电能支持，稳定的电压才能保证竞赛中不出问题，同时还要注意电源的安全和便携性。
二、开关稳压电源的特点开关稳压电源是目前使用最广泛的电源，它具有以下特点：1.高效率：开关电源的转换效率可达到90%以上，能够更好地利用能源，同时也可以降低因电能转换而产生的热量。
2.可调性强：开关电源的输出电流、电压等参数都可通过调节电路参数从而实现调节。
3.体积小、重量轻：开关电源整体采用集成电路和数字电路，体积和重量相比传统电源更小更轻，便于携带和存储。
4.更安全：开关电源采用设备保护措施，能够保护电源和被供电设备，保证电源的长期稳定运行。
三、开关稳压电源的设计思路开关稳压电源的设计需要考虑多个方面的问题，例如电源的输入输出参数、保护电路的设计等。
在设计过程中应注意以下几点：1.输入电压的稳定性：为了保证输出电压的稳定，需要对输入电压进行滤波和稳定性的处理。
常用的方法有电容滤波、稳压二极管等。
2.保护电路的设计：开关稳压电源的保护电路包括过压保护、过流保护、短路保护等，能够保证电源和被供电设备的安全。
3.输出电压的调节：在设计输出电压时，需要确定所需的输出电压，并确定调节范围和调节精度。
在输出电压的稳定性方面，需要注意输出电流和负载变化时的调整能力。
4.体积和重量的控制：对于电子竞技中使用的电源来说，体积和重量的控制非常重要。
为了更好地让参赛者使用，在设计电源时应注意体积和重量的控制。
四、总结全国大学生电子竞赛的举办可以促进大学生电子技术的发展和创新。
其中电源的设计是一个非常重要的环节，它对参赛选手的表现和安全都有重要影响。
因此，开发一种小巧、高效、安全的开关稳压电源是设计者们目前的重要任务。
开关稳压电源全国大学生电子设计竞赛全国一等奖
开关稳压电源全国大学生电子设计竞赛全国一等奖摘要：本系统从使用简单、测试方便、功能完备、成本低廉，用户界面友好出发，以Boost DC/DC变换器作为主要功能模块，通过电压反馈实现电压的稳定输出。
采用Atmaga16单片机，开发了全程中文菜单操作环境，具有全中文提示和电压电流显示，通过键盘实现输出电压的步进调整，并且有时间和温度显示。
输出电压30-36V可调，最大输出电流达2A，并且具有过流保护和自动恢复的功能。
输出噪声纹波电压峰-峰值小于1V，变换器效率超过85%。
关键词：开关电源，电压可调，过流保护，高效率。
Abstract：We design our system at the standing point of the use of simple, convenient testing, a fully functioning, low-cost and user-friendly. The key function module of our system is a Boost DC / DC converter, and it achieved stable output voltage through voltage feedback. We developed a wholly Chinese developing and operating environment using a ATmaga16 MCU. The system can display the value of output current and voltage, and the output voltage can be adjusted from 30V to 36V through the keyboard, and the maximum output current is 2A. The system has a function of over-current protection, and it can return to the normal state automatically when the current is under the threshold value. The output-voltage ripple noise of the system is lower than 1V, and the converter efficiency of over 85%.Keywords：Switching Power Supply, Voltage adjustable, Over-current protection, High efficiency1. 方案论证根据设计要求，本系统主要由前级滤波部分、交流降压部分、整流滤波部分、DC/DC转换部分、PWM产生及输出反馈部分、控制部分、保护部分等组成。
电子设计大赛报告不间断直流电源
摘要：本设计基于LM317的恒流恒压的充电电路和DC/DC电源转换电路以芯片MC34063为核心，以实现电路对12V输入5V/1A的输出的降压电路，蓄电池的升压电路以芯片MAX1771为核心以实现电路对3.7~4.2V输入5V/1A的输出的升压电路。
当输入220V、50Hz市电时，主电源工作，备用电源不工作（即关断升压电路的输出），但充电电路工作，蓄电池充电；当停电时，自动切换到备用电源关键词：LM317，充电，DC/DC, 降压电路, MC34063, 升压电路, MAX1771, 切换一、方案比较论证根据赛题要求我们做出了以下方案论证：（1）、DC-DC变换电路模块：方案一：采用分立元件（电感，电容，场效应管）搭做成DC-DC变换器方案二：采用专用DC-DC转换芯片mc34063，再外接一定的分立元件构成的DC-DC 转换电路。
方案分析：方案一的稳定性能较差，而专用DC-DC芯片稳定性高，具有输出阻抗小的特点，所以选择方案二。
（2）、充电电路模块：方案一：采用7805组成的恒流源充电方案和mc34063组成的恒压充电方案方案二：采用lm317组成的恒流、恒压充电方案。
方案分析：lm317组成的恒流源、恒压源具有电路简单，输出电流电压抖动小的特点，所以我们选择方案二。
（3）、升压电路模块：方案一：采用lk8811升压芯片构成的升压电路。
方案二：采用分立元件构成的升压电路。
方案三：采用max1771构成的升压电路。
方案分析：lk8811芯片价格昂贵，用于本设计许多功能浪费，而分立元件的稳定性又不够。
max1771的功能能充分利用在本题目上，且能在30mA~2A负载下提供90%的电源转换效率。
（4）、控制保护电路模块：方案一：利用STC系列单片机的内部AD转换，获得电池电压，从而控制继电器动作。
方案二：利用比较器采集电池两端电压，从而控制继电器动作。
方案分析：单片机智能控制涉及到与电池共地，和如何给单片机供电，如果采用电池给单片机供电，会大量消耗能量。
开关电源的设计毕业论文
开关电源的设计毕业论文开关电源的设计一、引言开关电源是现代电子设备中常用的电源供应方式之一，其具有高效率、小体积和稳定性好等优点，在各个领域得到广泛应用。
本文将探讨开关电源的设计方法和关键技术，以及其在毕业论文中的应用。
二、开关电源的基本原理开关电源的基本原理是利用开关管（MOSFET）的开关特性，通过周期性开关和关闭来调整输入电压，从而实现对输出电压的稳定控制。
其主要由输入滤波电路、整流电路、功率变换电路、输出滤波电路和控制电路等组成。
三、开关电源设计的关键技术1. 开关管的选型开关管是开关电源中最关键的元件之一，其性能直接影响到整个电源的效率和稳定性。
在选型时需要考虑开关管的导通电阻、开关速度和耐压能力等因素，以满足设计要求。
2. 控制电路的设计控制电路是开关电源中的核心部分，其主要功能是对开关管的开关频率和占空比进行控制。
常用的控制方法有脉宽调制（PWM）和频率调制（FM）等。
在设计过程中需要考虑控制电路的稳定性和抗干扰能力。
3. 输出滤波电路的设计输出滤波电路主要用于滤除开关电源输出端的高频噪声和纹波，以保证输出电压的稳定性和纹波系数的要求。
常用的滤波电路包括LC滤波电路和Pi型滤波电路等，设计时需要根据具体应用场景选择合适的滤波电路结构。
四、开关电源在毕业论文中的应用开关电源在毕业论文中的应用非常广泛，可以用于各种电子设备的电源供应，如无线通信设备、嵌入式系统和工业自动化设备等。
在毕业论文中，可以通过对开关电源的设计和优化，提高电源的效率和稳定性，从而为论文的研究成果提供可靠的电源支持。
五、开关电源设计的挑战和发展趋势开关电源设计面临着一些挑战，如电磁干扰、温升和成本等问题。
为了应对这些挑战，研究人员正在不断提出新的设计方法和技术，如谐振开关电源、多电平开关电源和混合开关电源等。
未来，开关电源设计将更加注重节能、高效和可靠性，以满足不断发展的电子设备需求。
六、结论开关电源是一种高效、小体积和稳定性好的电源供应方式，在毕业论文中具有重要的应用价值。
全国大学生电子设计竞赛设计报告 单相正弦逆变电源
单相正弦逆变电源摘要：本作品设计了由STM32输出SPWM信号控制的逆变电源，实现以12V直流电源输入，36V正弦交流电输出。
本电源采用Boost升压和全桥逆变两级变换，在前级Boost升压电路中，采用UC3842芯片进行PWM控制。
逆变部分采用IR2110驱动芯片及MOS开关管进行全桥逆变，可直接通过程序进行SPWM调制，从而改变交流输出频率。
输出交流信号通过AD637进行有效值转换后，再由STM8单片机进行模数转换，并将电压值等工作状态显示在LCD12864上。
在电路保护上，采取了过压过流保护，增强了该电源的可靠性和安全性。
经测试，该电源输出信号稳定、效率高，有良好的人机交互界面，是理想的单相正弦逆变电源解决方案。
关键词：单相正弦波逆变、SPWM、Boost升压、全桥逆变Single Phase Sine Inverter Power SupplyAbstract: this work was designed by STM32 output SPWM control signal of inverter power supply, implementation to the 12 v dc power input, 36 v sinusoidal alternating current output. The power supply adopts the Boost booster and full bridge inverter two-stage transformation, in the first level Boost booster circuit, using UC3842 PWM control chip. Inverter part driven by IR2110 chip to the full bridge inverter and MOS switch tube, can be directly programmed for SPWM modulation, which changes ac output frequency. Output ac signal through the AD637 RMS conversion after, again by STM8 modulus conversion, single-chip and voltage value on work status display LCD12864, etc. On the circuit protection, adopted the over-voltage and over-current protection, enhance the reliability and security of the power supply. After test, the power supply output signal stability, high efficiency, has the good human-computer interaction interface, is the ideal single-phase sine inverter power supply solutions.Keywords: Single-phase sine wave inverter, SPWM, Boost booster, Full bridge inverter目录1. 设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)2. 总体方案设计 (4)2.1 方案论证与选择 (4)2.1.1 DC-DC变换器方案论证及选择 (4)2.1.2 DC-AC变换器方案论证及选择 (5)2.1.3 辅助电源方案论证及选择 (5)2.2 整体方案 (6)3. 单元模块设计 (7)3.1 DC-DC变换器设计 (7)3.2 DC-AC逆变器设计 (8)3.3 SPWM设计 (9)3.3.1 SPWM波的原理 (9)3.3.2 实现方法 (10)3.4 真有效值转换电路设计 (11)3.5 辅助电源设计 (12)4. 控制程序设计 (13)4.1 STM8控制及状态显示程序流程 (13)4.2 STM32 SPWM控制程序流程 (14)5. 系统调试 (14)5.1 软件调试 (14)5.2 硬件调试 (15)6. 系统功能及指标参数 (16)6.1 测试仪器 (16)6.2 测试项目及结论 (16)7. 设计总结 (16)参考文献 (17)1. 设计任务及要求1.1 设计任务设计并制作输出电压为36VAC的单相正弦波逆变稳压电源。
全国电子设计大赛论文电源设计
全国电子设计大赛论文电源设计Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#一：方案论证1.系统总体设计方案根据题目要求，总体设计方案如下：将交流电220V送进隔离变压器，一级输出18V 交流电。
通过整流滤波，将交流电转为直流电，进行DC-DC升压和降压。
副DC-DC实现的降压值为5V，用于给单片机控制系统供电。
通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整，并由AD对输出进行采样，通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整，同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。
当开关稳压电源输出电流达到上限时，启动过流保护；当故障排除后，开关电源恢复正常工作。
系统总体框图如图所示。
图系统总体框图2.主DC-DC升压电路设计方案DC－DC升压电路采用自举式升压方式，如图所示，当晶体管导通时，电感与电源接地端直接相连，形成回路。
随着能量存储到电感的磁场中，流过电感的电流斜线上升，磁力线增强。
当晶体管截止时，磁场开始消失。
随着它的减弱，会切割电感的导线，产生一个电压。
由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反，所以感应电压反向。
从而实现升压的过程。
图自举式主DC-DC回路拓扑图3.控制方法及实现方案对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。
硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制，实现对系统的粗调。
软件控制选用STC12C5412AD单片机作为系统控制器，系统的显示、按键、A/D、D/A全部集中在核心控制板上，通过预置算法实现对系统的精调。
4.提高效率的方法及实现方案1.降低二极管的损耗：二极管一般需要的导通电压降。
在输出电压为时，二极管要消耗一定的输出功率。
而肖特基二极管的导通压降一般为～，因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。
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一：方案论证1.系统总体设计方案根据题目要求，总体设计方案如下：将交流电220V送进隔离变压器，一级输出18V交流电。
通过整流滤波，将交流电转为直流电，进行DC-DC升压和降压。
副DC-DC实现的降压值为5V，用于给单片机控制系统供电。
通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整，并由AD对输出进行采样，通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整，同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。
当开关稳压电源输出电流达到上限时，启动过流保护；当故障排除后，开关电源恢复正常工作。
系统总体框图如图1.1所示。
图1.1 系统总体框图2.主DC-DC升压电路设计方案DC－DC升压电路采用自举式升压方式，如图1.2所示，当晶体管导通时，电感与电源接地端直接相连，形成回路。
随着能量存储到电感的磁场中，流过电感的电流斜线上升，磁力线增强。
当晶体管截止时，磁场开始消失。
随着它的减弱，会切割电感的导线，产生一个电压。
由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反，所以感应电压反向。
从而实现升压的过程。
晶体管截止时电流方向图1.2 自举式主DC-DC回路拓扑图3.控制方法及实现方案对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。
硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制，实现对系统的粗调。
软件控制选用STC12C5412AD 单片机作为系统控制器，系统的显示、按键、A/D 、D/A 全部集中在核心控制板上，通过预置算法实现对系统的精调。
4.提高效率的方法及实现方案1.降低二极管的损耗：二极管一般需要0.7V 的导通电压降。
在输出电压为21.6V 时，二极管要消耗一定的输出功率。
而肖特基二极管的导通压降一般为0.2V ～0.3V ，因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。
2.降低开关管的损耗：如果将开关管设计在外围电路中，极易由于设计参数的问题导致开关管部分时间工作在线性区，会引起一定损耗。
在设计中，选用LM2587，它将开关管集成到芯片内部，参数由厂家整定，可以大大减少功耗。
3.减少铜损：铜损是由导线的寄生电阻和电感线圈引起的。
实际设计中，选用横截面积大的铜丝，并采取多股缠绕的方法，减少单位横截面积电阻。
4.减少铁损：引起铁损的原因有两个——磁滞损耗和涡流损耗。
在实际操作中，采用EI 型电感磁芯，并在连接处留有一定空隙。
由于存在空气间隙，使之不易产生磁滞和涡流。
二：电路设计与参数计算1.主回路器件的选择及参数计算题目中要求：18V 交流输入时，经转换后输入电压为21.6V （理论计算得出），负载端电压为30V~36V 。
最大输出电流I omax 为2A ，主DC-DC 升压变换器效率η≥70%(发挥部分要求达到η≥85%)。
据此，在主DC-DC 升压回路中主要用来实现DC-DC 变换器的器件为LM2587-ADJ 。
LM2587-ADJ 内部有一个100kHz的振荡器，内部开关电流额定值5A ，负载电压V load <65V ，输入电压需保持在4V~40V ，变换器效率90%，理论上完全满足设计需求。
主DC-DC 回路电路图如图2.1所示，通过改变R 2和R 3的比值即可设定所需负载电压值。
图2.1 主回路原理图将反馈电压与内部参考电压1.23V 进行比较：V load =1.23V(1+32R R ) （2-1）已知 1 k Ω<3R <5 k Ω例如选取R 2=115k Ω，R 3的值根据V load 的设定选取。
load load load I V P =)(负载功率 （2-2） ply load P P sup 9.0=（输入功率） （2-3） in in ply I V P =sup (输入电流）输入电压，in in I V （2-4） 对电感L 来说，选择 in I i 25.0=∆ （2-5）dtdi Lv L = （2-6） i t v L L ∆∆= （2-7） 开关的占空比为 loadin V V D -=1 （2-8） 开关导通时间 t ∆=DT （T 为电感的工作周期，常值s μ10）通过公式计算得到L 的范围：78μH ~93μH 。
按照设计要求，在LM2587前级需加两个输入电容。
在开关导通时，较大的C 1给开关提供电荷。
它应该尽量大些，能够在100kHz 的内部振荡器条件下工作，并提供LM2587要求的电流。
电容C 2应该是一个相对小一些的陶瓷电容。
这种类型的电容比电解电容C 1快得多，使它可以响应开始导通的瞬变过程。
2、控制电路设计与参数计算硬件控制电路如图 2.1所示。
LM2587的2引脚为反馈端，通过两个电阻分压产生一个电平同内部基准比较从而对输出进行调整，为了方便引入软件的补偿控制作用，增加了如图2.2所示的控制电路，通过D/A输出改变芯片反馈点电压，从而可以在要求范围内设定输出电压值，并对其进行调整补偿。
图2.2 软件补偿控制电路R 2和R 3的阻值选取决定了软件输出补偿的上限值，这个值由公式（2-1）可求得。
D/A 设定的零点由二极管导通压降决定。
二极管选用反向漏电流较小的1N4148，R 2 R 3根据题目要求计算。
设定满值输出电压为44V ，系统可以在30～36V 之间自由调整，根据LM2587设计文档R 3要求取值1 k Ω~5 k Ω，选取2.4 k Ω，可以求得R 2为84 k Ω。
控制程序流图如图2.3所示。
3、效率的分析及计算从系统总体分析，整流后输出功率损耗分布在两个部分，一个是DC-DC升压主回路，另一个是单片机等控制显示电路部分。
根据LM2587的技术文档，此类升压电路的效率应该可以做到90%以上。
从本系统分析，第二部分本身的功率损耗比较小，留足余量按照100mA的通过电流5V供电电压计算，这部分功耗只有0.5W，占总功率72W的0.69%，这是完全可以承受的。
但是由于前级输入电压为21.6V若采用线性电源，如L7805等电压芯片，那么在其上的功耗便有(21.6V-5V)×0.1A=1.66W，加上原有功耗，那么在这部分消耗的功率将达到总功率的3%，这个会极大的降低电源的性能。
因而这部分供电采用DC-DC模式降压输出，控制芯片使用MC34063，效率可以达到89%。
这样计算出的功耗为0.56W。
对于DC-DC升压部分，二极管的损耗，由于二极管并非一直导通，而且设计中使用了低压降的肖基特二极管代替了普通的快恢复二极管，因而其功耗上限值为0.3V×2A=0.6W。
开关管集成在图2.3 软件流图LM2587内部，按照3W的损耗计算。
铜损、铁损的损耗需要根据实际使用的磁芯及布线的寄生电阻而定，初步估算为3W。
这样根据上述分析计算系统功耗(0.5W+0.56W+3W+3W)/72W=9.94%，并结合芯片的技术文档分析本系统的效率应当可以达到90%。
4、保护电路设计与参数计算保护电路采用单片机控制完成，首先由A/D采样锰铜丝采样电阻端，获得采样数据后进入单片机内部进行数据处理，并判断是否通过电流达到过流保护的动作阈值。
如果达到动作阈值后，单片机首先控制继电器关断输出回路，然后控制系统发出试探电流，检测负载端故障是否解除，如果解除，则恢复供电，否则继续过流保护。
5、数字设定及显示电路的设计按键使用4×4矩阵键盘及A/D扫描按键（互为备份），获得按键键值后，采用D/A给定的方法输出，电路原理图如图2.2所示。
显示器采用点阵为128×64的液晶，将设定的电压值、测量的电压值和电流值等信息分别显示出来。
三：测试方法与数据1、测试方法：1．1输出电压可调范围：在系统电压输出端子外接并联数字万用表。
用滑动变阻器滑动到不同阻值的条件下，通过键盘给定输出值，并测量通过调节是否能够达到要求的电压输出范围。
1．2最大输出电流：在系统电压输出端子外接串联数字万用表。
利用滑动变阻器减小电阻，测试电流是否能够达到要求值。
1．3电压调整率测试：利用自藕调压器，使输入交流15V～21V变化，调节滑动变阻器使I O=2A，输出端端子并联数字万用表测量直流电压的变化率。
1．4负载调整率测试：在U2=18V时，利用滑动变阻器，使负载在一定范围内变化，输出端之并联数字万用表测量直流电压相对于原来的变化率。
1．5输出噪声纹波电压检测：使系统工作在U2=18V,U O=36V,I O=2A状态，在输出端子上并接数字示波器，调节达到合适档位，测量输出噪声纹波电压。
1．6DC-DC变换效率测试：在U2=18V,U O=36V,I O=2A的条件下，在DC-DC输入端串进一块数字万用表测量电流、并用另一块电压表测试输入电压。
负载端做同样的测试测试负载两端电压及负载电流。
通过公式P =UI计算DC-DC输入输出的功率，两者相比即可求得实际电路的效率。
1．7过载保护时动作电流的测试：在负载回路串联一块电流表，通过滑动变阻器调节负载电流，当电流表显示进去动作区时，记录设备是否正常进行过流保护。
1．8液晶显示测试：通过观察液晶显示器上的数据显示，并结合万用表的测量结果，判断液晶显示器能否正常工作。
2、测试仪器：电路测试中使用的仪器设备及其用途如表1所示。
表3.1 电源部分测试实用的仪器设备3、测试数据：电路主要测试数据如表3.2，详细测试数据见附录。
表3.2 DC-DC各项主要指标测试结果四：测试结果分析结合任务设计指标及主要指标的测试数据，设备的各项指标达到了基本部分的设计要求，同时达到了发挥部分的所有要求，而且在附加的简单语音及设备温度检测上完成了特色功能的要求，且系统能够长时间持续稳定工作。
对于电压调整率和负载调整率，软件上采用了类似于P调节的调节方法，能够有效的减小系统输出电压的静差，但实际测量仍旧不能消除。
分析原因可以解释为按照控制理论补偿算法中的P调节能够减小静差，但是无法消除静差。
对于输出噪声纹波的测量，由于在电源前级使用了电源滤波器，因而系统的输入电源噪声有所减小，对于后级纹波减小是有效果的。
而且在布线上考虑了电感、电容器件的非线性，例如通过多个电容并联代替一个大电容、分段绕线绕制电感消除寄生电容等。
输出在合理增加了π型滤波器后，输出纹波被降低到了一个很好的水平上。
对于DC-DC转换效率，由于系统存在二极管等非线性器件，电感、电容也存在寄生电容和寄生电感，因此对于二极管的线性理论分析同实际会有出入，实际的测试结果证明了这一点，实测DC-DC部分效率小于理论值效率。