开关电源模块并联供电系统设计报告

《开关电源模块并联供电系统设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、开关电源模块并联供电系统设计报告参赛编号：摘要：本文介绍了以单片机AT89C52、光电脉宽调制器芯片TL494核心通过用单片机控制调节PWM的方法，实现单片机控制的DC-DC开关电源电路系统;以下垂法实现两个DC/DC子模块的均流；以及由数模转换芯片ADC0804等构成反馈以得到精确的电压输出的电路系统。由于单片机的电压不稳以及带负载能力不强，所以还包括单片机到DC－DC开关电源之间的稳压以及低通滤波的设计，ADC0804芯片外围电路设计，以及相关的调试与测试方法。关键词：DC-DC；开关电源；均流；开环控制；闭环控制ABSTRACTTheDC-D

2、CswitchcircuitsystembasedonthesinglechipAT89S52,pluswidethmodulationchipTL494ismainlyintroducedinthisreport.AcircuitbetweensinglechipandtheDC-DCsystemisaddedtostabletheinputvoltagefromthesinglechipandtoincreasetheloadingabilityofit.Besides,afeedbackcircuitusingADC0804isintrodu

3、cedtoconstractaclosedloop,whichensurestheDCoutputisaccurateenough.Methordsfordesigningandtestingarealsoincludedinthepartsthatfollow.KEYWORDSDC-DC；SwitchPowerSupply；averageelectricity;Open-loopControl；Close-loopControl目录一、系统总述二、DC-DC开关电源子系统三、开关电源并联运行及其均流技术四、控制子系统五、数据采集六、控制系统程序源

4、代码七、实验仪器八、参考书目14一、系统总述系统组成图1系统组成示意图二、DC-DC开关电源子系统图2.2DC-DC开关电源子系统2.1.1DC-DC开关电源子系统1.DC-DC变换主要实现功能是把不稳定的直流电压转换成稳定的直流电压。2.输入电压Vi为20-30V,输出电压Vo为5-10V。由积分器产生的占空比可调的PWM信号输入到三极管T的基极。2.1.2DC-DC开关电源子系统的硬件设计1．DC-DC开关电源子系统由TL494、开关管、储能电感及分压输出电路组成。2．TL494通过比较器对输出电压的采样进行比较放大来控制脉冲宽度，进而控制开关

5、三级管的通断，实现脉冲宽度调制（PWM）。3．开关三级管通路时，电源对电感充电；开关三级管截止时，储能电感进行放电，从而得到持续稳定的输出电压。4．整个系统的电路结构如图3-1所示：14图3-1DC-DC开关电源系统结构框图2.1.3Vi和Vo的关系表3-1输入输出指标2.2.1DC-DC电路性能指标2.2.2TL494管脚配置及其功能图3-2TL494管脚图142.2.3TL494工作原理及应用TL494为本次产生PWM信号的核心器件，对其性能的认识在实验中有重要影响。TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大

6、器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。其框图见图3-3及其应用见图3-4.14图3-3TL494工作原理图图3-4TL494的应用2.2.4DC-DC开关电源子系统的硬件电路实现电路设计见图3-5。图3-5DC-DC开关电源子系统的硬件设计三、开关电源并联运行及其均流技术1.开关电源并联运行及其均流技术方案比较根据并联电源系统中模块之间有无传递均流信号的互连线，所有均流方法可归成两大类：下垂法和有源均流法，下垂法为模块之间只有输出端导线相连;有源均流法除了连接输出导线外，还用均流母线把各模块连在一起。1.1下垂法　　下垂法（又叫斜率法，输出阻抗法）

7、是最简单的一种均流方法。其实质是利用本模块电流反馈信号或者直接输出串联电阻，改变模块单元的输出电阻，使外特性的斜率趋于一致，达到均流。由图1（b）可见，下垂法的均流精度取决于各模块的电压参考值、外特性曲线平均斜率及各模块外特性的差异程度。14　　选择不同的电流反馈信号注入点，可以修正控制环路的反馈电压值或基准电压。图2（a）为采用调节基准电压来改变电压参考值的方式下所对应的外特性曲线图。可见电压参考值的差异越小，均流效果越好。图2（b）为采用调节反馈电压值来改变斜率的方式下所对应的外特性曲线图。外特性斜率越陡，均流效果越好。 图2（a）调节基准电压

8、　图2（b）调节反馈电压　　常用的下垂法均流控制框图如图3所示。Vi为电流放大器输出信号，与模块输出电流成比例Ki，Vf为