开关电源模块并联供电系统设计

《开关电源模块并联供电系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、选修课设计(论文)题目开关电源模块并联供电系统设计专业电子信息工程　班级111112班姓名邓逸博孙浙飞汪超指导教师王章权　所在学院信息学院　完成时间：2014年5月开关电源模块并联供电系统设计电子信息工程专业邓逸博孙浙飞汪超摘要：本设计设计制作的是开关电源模块并联供电系统，能够广泛应用在小功率及各种电子设备领域，能够输出8V定压，功率可达到16W，并根据要求对两路电流进行按比例分配。本系统由DC/DC模块，均流、分流模块，保护电路组成。DC/DC模块以IRF9530芯片为开关，配以BUCK的外围电路实现24V-8V的降压与稳压。采用LM328比较电路实现电流和

2、电压的检测，控制由DC/DC模块构成的并联供电系统均流与分流工作模式，通过比较器电路实现过流保护。同时进行LCD1602液晶同步显示、独立键盘输入控制。输入的值经过单片机处理程序来控制输出电压，且输出电压和电流可实时显示。关键词：DC/DC模块，BUCK，电流分流目录一、绪论1二、设计的目标与基本要求1（一）、设计目标1（二）、基本要求2三、系统设计2（一）、系统框图2（二）、硬件设计与方案选择31、单片机选择32、主电路选择33、驱动电路图44、辅助电源55、电流、电压采样66、显示、按键7(三)、软件设计71、主程序72、按键程序83、液晶程序94、采样程

3、序105、中断、PID流程图11四、调试过程12（一）、遇到的问题及解决办法12（二）、数据分析13五、体会与展望14参考文献15附录15附录1．整体电路图15附录2．程序代码16一、绪论分布式直流开关电源系统取代传统的集中式直流开关电源系统已成为大功率电源系统的发展方向：（1）单台大功率电源容易受技术、成本的限制；（2）单台直流开关电源故障会导致整个系统的故障，而分布式电源系统由若干电源模块并联组成，某个电源模块故障不会导致整个电源故障；（3）可根据实际负荷的变化，自动确定需要投入运行的模块数量或者解列退出的模块数量，对变负荷运行很有意义；（4）由于多个电源

4、模块并联运行，使每个电源模块承受的电应力较小，具有较高的运行效率，且具有较好的动态和静态特性。分布式电源系统需要解决的主要问题是实现多个并联运行的模块输出相同的功率。随着通信电源技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而通信电子设备都离不开可靠的电源。进入20世纪80年代，计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代；进入20世纪90年代，开关电源相继进入各种电子、电气设备领域，程控交换机、通信、电力检测设备电源、控制设备电源等都已广泛使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。二、设计的目标与基本要求（一）、设计目标设计

5、并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8VDC/DC模块构成的并联供电系统（见图2.1）图2.1两路buck电路并联供电29（二）、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UO=8.0±0.4V。在额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60%。（2）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=1.0A且按I1:I2=1:1模式自动分配电流，调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=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

6、差绝对值不大于5%。调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=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）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使负载电流IO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%。（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）。在额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。三、系统设计（

7、一）、系统框图图3.1系统框图29系统说明：以单片机为核心处理元件，DC-DC变换器为主电路。按键、显示便于人机交互。驱动电路将单片机和DC-DC变换器隔离，辅助电源给单片机和采样电路供电。单片机将电压电流通过采样电路，运放采样回来在内部进行A/D处理，然后将数据输出液晶显示。在内部进行算法调整。使整个系统稳定，并达到基本要求。整个系统设计如上图3.1所示。（二）、硬件设计与方案选择1、单片机选择方案一：使用89C51单片机指令简单，易学易懂，外围电路简单，硬件设计方便，IO口操作简单，无方向寄存器，资源丰富，，价格便宜、容易购买，资料丰富容易查到，程序烧写简

8、单，但要外接A/D、D/A芯片，来实现