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1、摘要【摘要】本次设计的主要目的是实现一个开关电源，开关电源在日常生活中应用非常广泛，比如电视机、电脑、冰箱以及其他常用的电子产品都需要开关电源，如今是数字化时代，用单片机实现电子产品十分方便，所以在这次设计中使用了单片机实现。在这次设计文档中，详细阐述了开关电源与线性电源的比较，方案论证，总体结构设计，并附以相关电路图表示，最后生成相关了PCB电路图【关键词】线性，半导体，开关，储能，转换，控制，滤波，分压，抖动【Abstract】ThisdesignofZhuyaomudeistoachieveaswitchingpowersupply,switchingpowersup
2、plyiswidelyusedindailylifein,suchastelevisions,computers,BingxiangyijiotherChangyongofelectronicproductsrequirepowersupply,RuJinHuaShiDaidigital,electronicproductsachievedwithDanPianjiveryconvenient,sothedesignusedinthisMCU.Inthisdesigndocument,detailedintheswitchingpowersupplywithlinearpo
3、wersupplycomparison,programdemonstration,theoverallstructuraldesign,alongwiththerelevantcircuitthatgeneratesthefinalcircuitdiagramrelatedtothePCB【Keywords】Linear,semiconductors,switches,energystorage,conversion,control,filtering,partialpressure,jitterIII目录目录摘要I绪论1第一章概述21.1课题来源及意义21.2课题基本要求
4、2第二章开关电源方案设计42.1开关电源工作原理42.2开关电源与线性电源的比较42.2.1线性电源的缺点42.2.2开关电源的优点52.3方案论证52.3.1方案152.3.2方案262.3.3方案362.3.4方案分析62.3.5总体结构设计62.4难点分析72.4.1如何提高电源工作频率72.4.2储能电感的绕制82.4.3标度转换技术92.5控制技术选择102.5.1电压型控制技术102.5.2电流型控制技术102.5.3电流控制型技术的优势112.6开关变换器结构分析与选择112.6.1降压变换电路分析112.6.2升压型变换电路132.6.3Buck-Boost
5、型变换器132.7开关电路器件参数选择142.7.1功率开关管的选择142.7.2滤波电容的选择15III目录2.7.3储能电感的选择152.7.4续流二极管的选择16第三章硬件电路设计173.1电源电路设计173.1.1整流滤波电路173.1.2开关变换电路173.1.3分压电阻的计算183.1.4保护电路183.2控制电路设计193.2.1反馈电路设计203.2.2四位数码显示电路设计213.2.3单片机与键盘接口电路设计22第四章软件设计234.1总体编程思想234.1.1键盘防抖动子程序234.1.2数码显示子程序244.1.3采样子程序254.1.4中断处理程序设
6、计264.1.5PID控制算法274.1.6数字滤波28第五章系统调试295.1硬件模块调试295.1.1整流滤波电路的调试295.1.2AD转换的调试295.1.3脉冲输出电路的调试295.1.4功率开关管的调试295.2电源性能指标的测试305.2.1开关电源的技术指标305.2.2输出电压的测试315.2.3最大输出电流的测试325.2.4过流保护的测试325.2.5电压调整率的测试325.2.6纹波电压的测试33III目录第六章结论34参考文献35致谢36附录37III附录绪论开关电源是利用现代电子电力技术控制功率开关管（MOSFET；三极管）的导通和关断的时间比来
7、稳定输出电压的一种新型稳压电源。它是在电子、计算机、通信、电气、航空航天、军事以及家电等领域应用非常广泛的一种电力电子装置。具有电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点。本文中研究的单片机控制开关电源，可以通过键盘预置期望输出电压值，模/数转换器对输出电压进行采样，由软件控制单片机输出相应的脉冲宽度，对开关电源进行脉宽调制，输出预期的电压。并采用PID算法控制输出电压稳定，构成可输出3v到12v的可调电压，并显示实时电压和预置值，通过键盘可随时修改PID参数以优化控制效果，并该系统可以给芯片提供工
