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1、DC-DC开关电源设计摘要开关稳压电源因为其具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等优点日益得到广泛的应用。冃前，国内外开关稳压电源的发展的趋势是不断提高输岀效率和输出功率。要提高输出的效率，必须提高电源的开关频率。这就对电路中其它器件的频率特性提出了更高的要求。并且现在的开关调节模块大多都已经集成化，使用方便,有很高的线性和负载调节特性，转换效率高负载调整率低而且输出纹波小，这里我用lm2596开关调节器实现降压，用STC89S52为核心电路控制ADC0809模数转换对输出电压电流的监测，将监测到的数据显示在液晶LCD1602上，有过流
2、保护功能，监测电路使用的电源由降压后转换提供。关键字开关稳压电源开关调节器ADC0809STC89S52LCD1602一、设计要求和指标要求1•基本部分：1・输出可调电压5—15V,输出电流不小于1.5A,接入负载能长时间稳定工作；(15)2.DC/DC转换效率不低于70%；(5)3•能够显示输出电压，电流，误差小于2%；(10)4.U=12V、Io在0.1〜1A范围内变化，负载调整率SIW2%;(1O)5•输入电压24V,输出电压稳定12V,输出电流为1.5A时输出纹波小于200mv；(10)2•发挥部分：1•输出可调电压为3—18V,输出电流
3、达到2.5A以上，接入负载能长时间稳定工作,进一步扩展电源输出功率；(5)2•能够显示输出电压，电流，误差小于0.5%；(10)3・Uo=12V、Io在0.1〜2.5A范围内变化，负载调整SIW0・5%;(5)4•输出电压稳定为12V,输出电流为2.5A时，输出纹波小于50(10)5•输出电流为2.5A进一步提升DC/DC转换效率，使不低于85(10)6•具有输出过流保护功能，Io23・5A时动作；且故障排除后够恢;(5)7•其他；(5)3、说明(1)输入电压由直流稳压电源提供，逆变电源全部电路均由UI供电,不得再使用其他电源；(2)负载调整率计
4、算方法：Io=0.1A时输出电压为Uol,Io=lA时输出电压Uo2,则负载调整率：(3)注意作品制作工艺，留出电流、电压测试端口。二、系统框图设计三、电路设计方案选择1.DC-DC模块DC-DC模块式将输入的直流电压转换为另一直流电压，而设计要求是将24v转换为可调的稳压直流电压输出，就用到了DC降压型电路。方案一：使用隔离式的PWM（脉宽调制）控制高频开关变压器。该电路电路结构简单，外围元件少。但是要用到变压器，体积大，负载调整率的，电源效率低。方案二：使用集成的开关电压调节芯片lm2596-adj,LM2596开关电压调节器是降压型电源管理
5、单片集成电路，能够输出3A的驱动电流,同吋具有很好的线性和负载调节特性，该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为150KHZ。负载调整率高，能够输出小于37V的可调电压，使用方便，且体积小。对比两个方案，电路使用方案二。2•监测显示模块方案一：使用数码管显示，数码管是由多个发光二极管封在在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。有共阴，共阳两种。方案二：使用液品显示屏led1602,1602液品也叫1602字符型液品,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5
6、X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。比较两种方案将选用方案二，led1602操作简单，可以直接对1602的引脚直接操作。3•电流电压采样模块方案一：使用8位的adc0809多通道模拟量采集，逐次逼近型转换芯片。转换速度快，转换精度高。方案二：使用8位的adc0804—路模拟量输入，操作简单，体积小，且方便电路的设计，但是该芯片只能一路模拟量输入。综合两者的比较，本实验选用adc0809o四、各个模块分析1・电压转换模块因为由单个lm2596组成的dc-
7、dc转换电路最高能输出3A的驱动电流，所以这里设计使用两个一样的电路进行并联增大电路带动负载能力。1.1主要元件介绍LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V,可调版木可以输出小于37V的各种电压。该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为150KHZ，与低频开关调节器和比较，可以使用更小规格的滤波元件。由于该器件只需4个外接元件，可以使用通用的标准电感，这更优化TLM2596的使用，极大地简化了开关电源电路的设计。该器件还有其他一
8、些特点：在特定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压的误差可以保证在±4%的范围内，振荡频率误差在±15%的范围内；可以用仅8011A的
