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时间:2019-11-14
《2015年电赛陕西赛区优秀论文模板》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、开关电源模块并联供电系统学校:空军工程大学作者:葛亚维傅修竹李海宁指导教师:赵鑫摘要:本制作涉及一种由两个DC/DC模块构成的并联供电系统,由两路DC/DC模块和一个电流监控模块组成。DC/DC模块采用Buck型拓扑结构,选用具有超低导通电阻及快速响应时间的功率MOSFET作为开关管,UC3845芯片作为PWM控制器,并在采样电阻中串入数字电位器,使得DC/DC模块的输出电压可由单片机进行编程控制。电流监控模块以C8051单片机为核心,选用高精度的霍尔传感器作为电流测量元件,根据设定的电流比例关系,通过调整DC/DC模块的输
2、出电压来实现对输出电流比例的调整,输出电流比例由数码管显示,并可通过按键进行设定。实测结果表明,该装置实现了题目要求的全部功能,多项指标优于题目要求。关键词:Buck,UC3845;数字电位器;电流传感器;负载短路保护Abstract:TheproductioninvolvesaparallelpowersupplysystemwhichconsistsoftwoDC-DCmodulesandacurrentmonitormodule.TheDC-DCmodulesarebasedonBucktypetopology,usi
3、ngUC3845asPWMcontrollerchipandpowerMOSFETasaswitchtubewiththefeatureofultra-lowon-resistanceandfastresponsetime.Inaddition,weintroduceddigitalpotentiometersinseriesbetweensamplingresistance,whichallowstheoutputvoltageofDC/DCmodulestobecontrolledbythemicrocontroller
4、s.ThecurrentmonitoringmoduleusesC8051MCUasthecoreandhigh-precisionHallcomponentsasthecurrentmeasuringelement.WeadjustedtheproportionoftheoutputcurrentbyadjustingtheoutputvoltageofDC/DCmodules.Theoutputcurrentproportionalisdisplayedbynixietubeandsetedbybuttons.Measu
5、redresultsshowthatourdevicerealizedthefunctionsallrequiredbythesubject,andsomeindexesevensurpassthecriteriathecompetitiondemands.Keywords:Buck;UC3845;Digipot;CurrentSensor;LoadshortcircuitProtect一、方案论证1.方案分析与比较两路DC/DC模块并联后,其等效的电路模型如图L1所示:由图中可知:图1.1并联供电等效电路匕r(1)(2)
6、(3)/()=人+(4)吩由此可见,在输出电压固定的情况下,要调整人和匚的比例,可以有四个参数可以调整,即6、―、和乙,根据调整的参数不同,可有以下儿种方案,现分析如下:方案一:电阻调流法。要调整人和厶,最简单的办法是调整两路DC/DC模块的等效内阻叶和3,而调整等效内阻的最简单的方法是在/,和/2支路中分别串入两个可调电阻Rp和Rp2,如图1.2所示:这种方案的实现技术也是比较简单的,用数字电位器来充当两个可调电阻,人、0和A)可由霍尔传感器测量,在确定了电流比例后,假设需要/,>/2,则可以减小付刃的数值,同时增大Rp
7、2的数值,直到人和厶的比例等于给定比例值为止。此方案简便易行,但其缺点是由于串入了额外的电阻切1和/"2,会对电源的供电效率产生较大影响,所以不是最佳方案。图1.2电阻调流法方案二:电压调流法。此方案调整的是两个模块的空载电压S和卩2,如图1.3所示。由公式(1)和公式(2)可知,由于电源内阻人和厂2的值很小,因此调整S和匕对电流人和厶的调整效率很高,只需要S和”2的微小变化,便可引起厶和匚的较大变化,并且如果/和匕同时进行相反方向的调整的话,对造成的彫响也基本可以相互抵消,因此电压调整法是较佳的一种方案。方案三:电流源法。
8、此方案的等效电路图如图1.4所示,它是将两个DC/DC模块设计成电流源工作方式,它们的输出电流是可以精确控制的,这样就可以根据所要求的电流比例,计算出人和厶的值后,分別将DC/DC1和DC/DC2的电流精确控制在目标值。图1.3电压调流法图1.4电流源法系统的输出电压等于t/o=Zox/?
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