开关稳压电源(E题)设计分析研究方案 国赛一等奖.doc

开关稳压电源(E题)设计分析研究方案_国赛一等奖袄芃羃蝿膆莂莄开关稳压电源(E题)羆莁艿腿袇膄膀摘要羇螃螂袂薇蒂袆本系统以Boost升压斩波电路为核心,以MSP430单片机为主控制器和PWM信号发生器,根据反馈信号对PWM信号做出调整,进行可靠地闭环控制,~36V可调,可以通过键盘设定和步进调整,最大输出电流达到2A,电压调整率和负载调整率低,DC-%.能对输入电压、:1)输出电压反馈采用“同步采样”方式,)采用多种有效措施降低系统地电磁干扰(EMI),增强电磁兼容性(EMC).3)具有完善、可靠地保护功能,如:过流保护、反接保护、欠压保护、过温保护、防开机“浪涌”电流保护等,-DC主回路拓扑螄蚅薄薀蕿蚁艿方案一间接直流变流电路:结构如图1-1所示,可以实现输出端与输入端地隔离,适合于输入电压与输出电压之比远小于或远大于1地情形,但由于采用多次变换,电路中地损耗较大,效率较低,-1间接直流变流电路方案二Boost升压斩波电路:拓扑结构如图1-,电感L将交替地存储和释放能量,电感L储能后使电压泵升,而电容C可将输出电压保持住,输出电压与输入电压地关系为UO=(ton+toff),,电路结构较为简单,损耗较小,***衿薇蚃肀图1-2Boost升压斩波电路拓扑结构蚇莄袄艿芈羁蒆蒅蒂薇羂肈莅莃综合比较,,工作较稳定,,-3系统总体框图提高效率地方法及实现方案膄膁羇蚁蚇蚅蒆Boost升压斩波电路中开关管地选取:电力晶体管(GTR)耐压高、工作频率较低、开关损耗大;电力场效应管(PowerMOSFET)开关损耗小、,:为降低开关损耗,应尽量降低工作频率;为避免产生噪声,,:开关电源对于二极管地开关速度要求较高,,肖特基二极管具有正向压降很小、恢复时间更短地优点,但反向耐压较低,,:控制电路采取超低功耗单片机MSP430,其工作电流仅280μA;显示采取低功耗LCD;控制及保护电路地电源采取了降低功耗地方式,具体实现见附录图2,***芁螄肂葿薀节Boost升压电路器件地选择及参数计算羄蚄袆蒁腿薆肂Boost升压电路包括驱动电路和Boost升压基本电路,如图2--1Boost升压电路袇袂蚁蚂聿聿薀(a)PWM驱动电路(b)Boost升压基本电路rqyn14ZNXI蚅芄肇膂袀肆肈开关场效应管地选择蚆莂蚄薁芆腿膂选择导通电阻小地IRF540作为开关管,其导通电阻仅为77mΩ(VGS=10V,ID=17A).IRF540击穿电压VDSS为55V,漏极电流最大值为28A(VGS=10V,25°C),允许最大管耗PCM可达50W,、驱动能力不强,