大学dc-dc电源效率测量仪设计报告

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1、YUNNANNDRMALUNIVERSITY2014电子设计培训Dc-Dc电源效率测量仪设计报告设计题目：Dc-Dc电源效率测量仪小组成员：李正平熊笔成张醒目录:摘要：1关键字：1一、方案论证与比较11.1电压采样1方案一1方案二11.2电流采样2方案一2方案二21.3显示3方案一3方案二31.4设计方案选择31.5电路设计结构图3二、设计与实现42.1电压釆样电路图42.2电流采样电路42.35V单片机供电电源42.4总电路图52.5PCB制作52.6电路实物图52.7程序附录三5三、总结5参考文献5附录6附录一PCB6附录二实物图6附录三程序7Dc-Dc电源效率

2、测量仪摘要：本设计利用利用STC12C5A单片机实现DC-DC电源效率的测量，通过12864液品显示屏显示输入电压、输入电流、输岀电压、输岀电流，同时显示经过计算的Dc-Dc电源的效率。达到方便测量、直观显示Dc-Dc电源（0~15V、O~1A）效率的设计口的，精度达到1%。关键字：单片机；显示屏；MAX4372Abstract:thisdesignUSESSTC12C5AMCUtoDC-DCpowerefficiencymeasurement,through12864liquidcrystaldisplayshowstheinputvoltage,inputcur

3、rent,outputvoltage,outputcurrent,atthesametimeshowthecomputationefficiencyofDC-DCpowersupply.Toachieveconvenientmeasurement,visualdisplayDe-Depowersupply（0〜15v,0〜1a）theefficiencyofthedesignpurpose,precisionreaches1%.Key:singlechipmicrocomputer;Displayscreen;MAX4372一、方案论证与比较1.1电压采样方案一利用

4、ADC0809集成芯片对电电压进行采样，但其集成芯片应用电路复杂。方案二利用电阻的分压对电压进行采样，电路图如图一，该分压采样电路通过两组电阻R10和R13、R11和R14,没两个串连电阻的分压，在UI和Uo两个端口分别采集到一个电压。其电路简单，易于调试。P14UiZ11R1051kRll20kCo2•L11

5、R13R142Jl（）k-Kk图11.2电流采样方案一利用运算放大器进行电流采样，将电流信号转化为电压信号，然后送ADC处理。得到输出采样电流，其原理图如卜'图，电流流过采样100Q电阻R1,在R1上会产生电压差，从而可以达到对电流的测量，其主要缺点是电路比

6、较复杂，电路制作耗材多，所以该方案不适用于该电路设计制作。方案二利用MAX4372高边电流检测放大器对电流进行采样，MAX4372低成木，高精度,高边电流检测放大器是一个微小的，节省空间的SOT23-5-pin的封装。在三个增益版本提供(T=20V/V,F=50V/V和H二100V/V),该器件工作从一个单一的2.7V至28V电源供电，仅消耗30UA。是一个简单和紧凑的电流检测解决方案。Max4372引脚图和内部电路结构图如下图3和图4,Max4372对R4上微小电流进行差分放大得到采样电流值。因为MAX4372占用空间小，电路简单，比较适用于本设计。U3昭vcco

7、urRS-GND+12V3丁C3

8、1042Ii1MAX4372CM)图3GND1.3显示方案一采用8位LED配以MAX7219显示。虽然控制简单，调试方便，11串行显示占用I/O】」少；但只能显示ASCII码，同时因为本设计需耍显示电压、电流、效率等多个数据的显示，所以不适用于本设计。Z7茱一、采用点阵型（128X64）液晶显示（LCD）。可以显示汉字及简单图形，可设计出清晰的菜单，提供全面的信息，功能强大，功耗低，界面友好，控制灵活使系统智能化、人性化，但控制复杂，占用端口较多。可以达到多个数据同时显示的要求，比较适用于本设计。1.4设计方案选择通过前面对各设计方

9、案的比较，以及综合考虑各部分的运用，最终选定设计方案:电压采样采用方案二，电流采用方案二，显示才用方案二。1.5电路设计结构图图5、设计与实现2.1电压采样电路图PI4211fl1R13R1412RI12CkR1051kGND2.2电流采样电路图72.35V单片机供电电源2.4总电路图将已设计的各部本分电路根据电路设计结构图（图5）组合成整体的电路，其电路图如下2.5PCB制作利用AD10根据原来图生成PCB,对元器件进行合理布局、布线。图见附录一。2.6电路实物图实物图见附录二2.7程序附录三总结通过木设计达到了对0~15V、OTADc-Dc电源效率的测量，精