dc-dc开关电源及其控制系统论文

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1、DC-DC开关电源及其控制系统毕业论文目录1.概述11.1编写说明11.2名词定义11.3缩略语12.系统总述22.1系统组成22.1.1开关电源子系统22.1.2电压控制子系统：22.1.3电压测量子系统：32.1.4单片机子系统：32.2系统的主要功能33.DC-DC开关电源子系统的硬件设计43.1降压型DC-DC开关电源子系统43.1.1主要功能与设计指标43.1.2基本设计原理43.1.3主要电路和参数设计53.1.4专项讨论83.1.5实物图93.2升压型DC-DC开关电源子系统103.2.1主要功能与设计指标103.2.2基本设计原理[5]103.2.3主

2、要电路和参数设计113.2.4实物图12544.电压控制子系统的硬件设计134.1主要功能与设计指标134.1.1主要功能134.1.2设计指标134.2基本设计原理134.3主要电路和参数设计144.3.1元件参数列表144.3.2基准电源模块144.3.3整型模块154.3.4有源低通滤波模块154.3.5信号隔离变换模块164.4实物图165.电压测量子系统的硬件设计175.1主要功能与设计指标175.1.1主要功能175.1.2设计指标175.2基本设计原理175.3主要电路和参数设计175.3.1元件参数列表175.3.2核心芯片ADC0804介绍185.3

3、.3元件参数设计195.4实物图197.致谢338.参考文献349.附录A开发环境359.1硬件开发359.2软件开发3510.附录B软件程序清单3611.附录C系统操作说明书4811.1电源连接485411.1.1降压型DC-DC开关电源及其控制系统4811.1.2升压型DC-DC开关电源子系统4811.2显示说明4911.3按键操作5012.附录D测试和分析5112.1测试项目和方法5112.1.1降压型DC-DC电路模块5112.1.2开环控制功能5112.1.3闭环控制功能5212.1.4降压型DC-DC电路模块5212.2测试的资源5212.3测试结果及分析

4、5312.3.1降压型DC-DC电路模块5312.3.2开环控制功能5312.3.3闭环控制功能5412.3.4降压型DC-DC电路模块5413.附录E课程学习心得和意见建议55541.概述1.1编写说明本篇报告为上海交通大学04级电子信息与电气工程学院电子系学生大三第一学期科技创新课程的设计报告，其中详细阐述了有关DC-DC开关电源的硬件与软件设计、开发环境、功能指标以及测试分析方法，旨在全面记录本实验小组的设计思路和操作过程，总结经验与心得体会，供指导老师在检查评分时参考，亦可作为与同学交流沟通的书面材料。本文适合电子相关专业人士以及有一定理论基础的业余电子设计爱

5、好者阅读。1.2名词定义l开关式稳压电源：采用开关三极管控制的直流稳压电源，可通过调节占空比控制电压输出。l单片机小系统：单片机即单片微型计算机，是把中央处理器、存储器、定时/计数器、输入输出适配器集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电子计算机中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外置硬盘硬体）和节约成本。它与其外围扩展电路的总和称为单片机小系统。l开环控制：被控制量（输出量）对控制量（输入量）没有影响，即被控制量只能受控于控制量，而对控制量无反作用。[1]l闭环控制：基于负反馈（输入量与反馈量相减）基础上的“检测误差，用以纠正误差”这一原理组成的

6、系统，也称反馈控制。[1]l标定占空比：自动拟合模式下，以电压为基准点，系统对应该电压值输出PWM波的占空比。l电气隔离：两部分支路无电气上的直接联系，使相互间的干扰降到最小。l模数转换：将模拟信号转化为数字信号。l占空比：方波信号一个周期内高电平所占的比例。l过流保护：设定系统电流上限，防止功耗过大，导致元件损坏。l开关频率：开关电源中，开关管导通的频率。l电压调整率：输入电压变化时，输出电压变化幅度与输入电压变化幅度的比值。l纹波：叠加在直流信号上的幅度远远小于直流分量的交流信号。1.3缩略语DC(directcurrent)：直流PWM(Pulse-WidthM

7、odulation)：脉宽调制ADC(analogdigital)：模拟-数字转换LPF(low-passfilter)：低通滤波器541.系统总述1.1系统组成图2.1系统组成示意图本次实验内容包括降压型与升压型DC-DC开关电源两部分，他们分别由开关电源、电压控制、电压测量与单片机四个子系统组成，其中电压控制、电压测量与单片机子系统根据相同的原理构成（本次实验由于时间限制，我们只完成了升压型DC-DC开关电源的开关电源子系统）。四个子系统关系如图2.1所示，单片机通过扁平电缆输出PWM波，经电压控制子系统处理，通过光电耦合器件4n25控制开关电源