2015年电赛陕西赛区优秀论文模板

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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/?