开关电源模块并联供电系统(A题)论文修改

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1、开关电源模块并联供电系统（A题）摘要：系统以STC12C5608AD单片机为控制核心，由LM2576HV-ADJ实现DC/DC功能，采用两个LM2576HV-ADJ模块级联实现2路并联供电，通过STC12C5608AD单片机内部10位高速电压输入型A/D转换器将模拟量电压转化成数字量，并通过10位串行数模转换器TLC5615将数字量转换成模拟量，实现2路输出电流的自动分配的数字化控制系统，同时系统具有输出过流保护功能，且可实现对输入电压、输出电压及输出电流的测量和检测，本供电系统的供电效率可达70.19%。关键词：DC/DC变换器，均流方法，过

2、流保护，单片机16目录1.绪论12.总体方案设计与论证12.1DC/DC模块方案的选择12.2CPU最小系统方案的选择12.3过流保护方案的选择22.4均流方法方案的选择23．单元模块设计23.1DC/DC降压电路设计23.2单片机控制模块设计33.3均流方法的选择43.4电源模块54.软件设计65.系统测试与结果分析76.收获与心得8参考文献8附录原理图及程序清单9附1、原理图9附2程序清单1016161.绪论随着电力电子技术的发展以及大量电子设备的广泛应用，对直流稳定电源的输出参数要求越来越高，而多个并联运行的大功率电源模块共同为负载提供电

3、能，可以达到输出电压、输出电流、输出功率扩展的目的。电源并联运行是电源系统的发展方向之一，它具有很多优点。一是利用小功率的电源模块可以很方便地组合成大功率的电源系统，其容量可以任意扩展；二是可以实现电源系统的冗余设计。提高电源系统的工作可靠性；三是适用场合不受限制，根据需要组合，使用灵活方便。负载电流均流控制技术就是对系统中各并联电源的输出电流加以控制，尽可能均分系统输出总电流，确保多台电源可靠并联运行的一种措施。2.总体方案设计与论证根据设计任务及要求，采用CPU、DC/DC模块、模数转换器、数模转换器、人机对话接口等模块构成开关电源模块并联

4、供电系统，其系统总体设计方案如图2.1所示。D/ACPUA/DDC/DC模块1DC/DC模块2人机对话接口反馈控制采集数据A/D图2.1系统结构框图2.1DC/DC模块方案的选择方案一、降压模块采用直流斩波电路中的Buck电路，该电路使用一个可控器件（如晶闸管、IGBT），并且包括该器件的控制电路。方案二、采用LM2576HV-ADJ降压单片开关稳压器芯片及简单的外围电路，它在规定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压可调且负载电流可达到3A。由于本设计要求两个输出功率均为16W，输出电压为8V的DC/DC模块并联，考虑采用性价比较高的LM25

5、76芯片，它的转换效率高于77%，应用时比较简单且外围元件较少，并且内置的过流保护电路和过热保护电路，控制简单且成本较低，基于上述原因选择方案二。2.2CPU最小系统方案的选择方案一、使用AT89C51系列的单片机，配合8位精度的ADC0809及DAC0832来检测输出电压并实现数字均流控制。方案二、采用宏晶科技生产的STC12C5608AD系列单片机，它内部具有8路高速10位精度的A/D转换器，连接串行的10位TLC5615数模转换器实现电压检测功能。由于STC12C5608AD系列的电压输入型A/D转换器速率可达到100KHz，并且转换精度

6、高，与16串行的10位数模转换器TLC5615接口硬件电路简单，编程也不麻烦并且工作稳定，用于检测输出电压并实现均流目的优于方案一且其功耗低，抗干扰，故选用方案二。2.3过流保护方案的选择方案一、通过检测电路，把检测到的信号与设定值相比较，比较电路产生的输出信号使控制电路失效，逆变电源的输出或输入被切断，从而达到保护的目的。方案二、利用单片机编程，检测输出电流标志，当输出电流大于4.5A时通过软件给与LM2576第5脚连接的P3.4高电平。由于电源并联系统的硬件连接比较复杂，通过软件编程提供过流保护可以减轻硬件负担并充分利用了单片机的优越性，故

7、选择方案二对电路进行过电流保护。2.4均流方法方案的选择目前主要的均流方法有输出阻抗法、主从设置法、平均电流法和最大电流法等，传统的均流方法主要采用模拟控制来实现，难以解决均流精度与控制结构复杂度之间的矛盾，而数字均流技术可以简化硬件电路，解决模拟控制的元器件老化和温漂所带来的问题，增强抗干扰能力，提高控制系统的可靠性。并且利用单片机实现数字均流易于实现各种先进的控制方法和智能控制策略，使得电源的智能化程度更高，性能更好。根据以上比较确定系统选取集成的单片开关稳压器LM2576HV-ADJ，并用STC12C5608AD单片机进行控制，通过模拟量

8、与数字量的相互转换、利用数控均流方法分别调节两个模块输出电流；利用LM317、W7800芯片为单片机、D/A转换器和运算放大器提供合适的工作电源；同时