基于单片机的开关电源设计毕业论文.doc

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1、安徽工程大学毕业设计(论文)　　　　　基于单片机的开关电源设计毕业论文目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1引言11.2开关电源简介1第二章开关电源DC/DC电路设计思路22.1开关电源的工作原理22.2开关电源的常见拓扑结构简介32.3开关电源DC/DC拓扑设计思路42.3.1DC/DC基本拓扑设计方案42.4DC/DC电路实现52.4.1DC/DC回路参数设计72.5系统供电模块设计82.5.1整流滤波电路设计82.5.2工作辅助电源参数设计9第三章控制系统的设计思路103.2单片机模块的设计113.2.1STC89C52性能简介113.2.2最小系统设计113

2、.3A/D模块设计123.3.1芯片介绍123.3.2TLC549工作时序133.3.3A/D电路设计143.4D/A模块设计153.4.1D/A芯片功能介绍153.4.2D/A芯片I2C总线数据通信基本协议153.5接口电路的设计173.5.1显示接口电路设计173.5.2显示接口电路设计17-3-安徽工程大学毕业设计(论文)　　　　　第四章程序设计194.1主程序流程图的设计194.2键盘扫描程序设计204.3A/D程序设计214.4D/A程序设计22第五章系统仿真23-3-安徽工程大学毕业设计(论文)　　　　　5.1仿真仪器235.2仿真方法235.3仿真结果与分析23

3、参考文献24附录一：系统整体原理图25附录二：程序代码26结论与展望...........................................................................致谢35第一章绪论1.1引言随着电子技术的发展，数字电路应用领域的扩展，现今社会，产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势，设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注，尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关心。性能好的电子设备，首先离不开稳定的电源，电源稳定度越高，设备和外围条件越优越，那么设备的寿命更长。基于此，人们对高精度、高稳定性的开关电源的需求越来越迫切

4、。众所周知，许多科学实验都离不开电源，并且在这些实验经常会对通电时间、电压高低、电流大小以及动态指标有着特殊的要求，然而目前实验所用的直流电源大多输出精度和稳定性不高；在测量上，传统的电源一般采用指针式或数码管显示电压或电流，搭配电位器来调整所要的电压及电流输出值。使用上若压要调整精确的电或者电流输出，须搭配精确的显示仪表测量，又因电位器的阻值特性非线性，在调整时，需要花费一定的时间，况且还要当心漂移，使用起来非常不方便。因此，开关电源不仅具备良好的输出质量而且还具有多功能以及一定的智能化，以精确的微机控制取代精确度小的人为操作，在实验开始之前就对一些参数进行预设，这将会给各

5、个领域中的实验研究带来不同程度的便捷与高效。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的之间比率，维持稳定输出电压的一种电源，具有高效率、体积小的特点。从上世纪90年代以来开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。开关电源向着高频化、模块化和智能化方向发展-3-安徽工程大学毕业设计(论文)　　　　　目前，在小功率开关电源的设计中，普遍采用专用集成芯片控制脉宽调制技术。使用专用PWM控制芯片具有电路简单、安装与调试简便、性能优良、价格低廉等优点。1.2开关电源简介开关电源是利用现代电力电

6、子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，两者的成本都随着输出功率的增加而增长，但两者增长速率各异。线性电源成本在某输出功率点上，反而高于开关电源，这点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。第二章开关电源DC/DC电路设计思路2.1开关电源的工作原理Ui是开关电源的工作电压，即：直流输入电压；K是控制开

7、关，R是负载。当控制开关K接通的时候，开关电源就向负载R输出一个脉冲宽度为Ton，幅度为Ui的脉冲电压U。；当控制开关K关断的时候，又相当于开关电源向负载R输出一个脉冲宽度为Toff，幅度为0的脉冲电压。这样，控制开关K不停地“接通”和“关断”，在负载两端就可以得到一个脉冲调制的输出电压:U。=Ui*Ton/D，其中D=Ton/T，所以可以推导出：U。=Ui*D。如图2.1.1开关电源工作原理图。图2.1.1开关电源工作原理图串联式开关电源输出电压滤波电路大多数开关电源输出都是直流电压，因此，一般开关电