高效率恒流开关电源设计与实现

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1、南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院：电子与电气工程学院专业：电子信息工程学生：王金涛指导教师：高有堂完成日期2014年5月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）高效率恒流开关电源设计与实现DesignandImplementationofEfficientSwitchingPowerSupplywithConstantCurrent总计：32页表格：3个插图：29幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）高效率恒流开关电源设计与实现DesignandImplementationofEfficientSwitchingPowerSupplywit

2、hConstantCurrent学院：电子与电气工程学院专业：电子信息工程学生姓名：王金涛学号：105090440024指导教师（职称）：高有堂（教授）评阅教师：完成日期：南阳理工学院NanyangInstituteofTechnology高效率恒流开关电源设计与实现高效率恒流开关电源设计与实现电子信息工程专业王金涛[摘　要]本系统完成了恒流开关电源的硬件电路和软件反馈程序的设计。以市电220V交流为输入，经过EMI滤波、工频整流滤波先完成输入电压部分的过滤与稳定，然后通过设计并自行绕制高频变压器完成电路的功率转换部分，输出电压经过高频

3、整流滤波电路和反馈回路达到稳定。设计中反馈部分采用STM32的AD转换功能经过软件滤波处理输入电压，通过PID调节，控制STM32调节PWM的输出。最后，得到的电压稳定在30V。在电压稳定的基础上，加上恒流电路使得系统输出电流稳定。[关键词]开关电源；高频变压器；软件滤波；PID调节DesignandImplementationofEfficientSwitchingPowerSupplywithConstantCurrentElectronicInformationEngineeringSpecialtyWANGJin-taoAbst

4、ract:Thissystemcompletedthedesignofhardwareandfeedbackprogrammedonsoftwareabouttheswitchingpowersupplywithconstantcurrent.Taking220VACmainsasinput,thentheinputvoltagecanbefilteredandstabilizedbytheEMIfilter,therectifierandfilterofpowerfrequency,andbydesigningandwindingah

5、igh-frequencytransformer,thepowerconversioniscompleted,andtheoutputvoltagefinallykeepsstableduetothehigh-frequencyrectifier,filtercircuitandthefeedbackloop.Inthissystem,thefeedbackisbasedonthefunctionofSTM32’sADconversion,whosecompletionisdependedonthesoftwarefilter’spro

6、cessingtheinputvoltage,thentheSTM32adjuststhePWMasoutputbyPIDadjustment.Finally,thevoltageoutputsat30Vstably.Owingtothestabilityofvoltageandakindofconstantcurrentcircuit,theoutputcurrentofthesystemisalsostableintheend.Keywords:Switchingpowersupply;transformer;softwarefil

7、tering;PIDadjustmentII高效率恒流开关电源设计与实现目录1引言11.1开关电源的国内外研究现状11.2开关电源的发展趋势21.3论文组织结构安排32系统总体设计32.1恒流开关电源的原理32.2电路拓扑结构的设计42.3微处理器控制方法的设计53恒流开关电源硬件的设计63.1电源主路的设计63.1.1输入电路的设计63.1.2反激式高频变压器的计算与设计73.1.3输出电路的设计123.1.4驱动电路的设计123.1.5隔离电路的设计133.2最小核心系统的设计143.2.1处理器的选型143.2.2最小核心系统电路

8、的设计163.3反馈回路设计183.4辅助回路的设计194恒流开关电源软件的设计224.1底层驱动程序的设计224.1.1定时器的PWM模式程序的设计224.1.2AD转换程序的设计224.2数字滤波与PI