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并联开关电源供电系统设计

并联开关电源供电系统设计
并联开关电源供电系统设计

并联开关电源供电系统设计

【摘要】针对电源并联供电的要求,采用主从控制法自动分配两路电源的输出电流,通过选用精密电阻采样控制,实现了分配电流的高精度输出。DC-DC 模块采用非隔离式BUCK拓扑结构,具有拓扑简洁、使用元器件少、效率高等优点,应用高集成度脉宽调制(PWM)芯片MP1593作为DC-DC模块的主控芯片,极大程度地降低了损耗,达到了小型化、高效率的目标。

【关键词】并联供电;主从控制;均流

1 总体方案设计

并联供电系统主要由DC-DC变换器、并联电流分配模块、电流采样放大模块以及总控制器等构成。系统框图如图1所示。

图1 系统框图

1.1 DC-DC变换器的设计

方案一:正激式BUCK拓扑

正激式变换器具有拓扑简洁、输入输出电气隔离、电压降范围宽、使用元器件少等优点。如图2所示,PWM控制器通过控制加载到正激式变压器一次侧绕组上的PWM波的占空比实现稳压输出。但是,正激变换器必须附加复位电路来实现功率开关截止期间变压器铁心磁复位,以避免变压器饱和,效率很大程度上依赖于脉冲变压器的转换效率。

图2 单端正激式变换器结构图

方案二:非隔离式BUCK拓扑

非隔离式DC-DC变换器使用元器件少,且损耗只包括开关导通损耗和续流二极管的损耗。如图3所示,开关管导通时,对电感进行充电;开关管断开时,通过续流二极管向负载供电。电路通过控制开关器件的占空比来控制输出电压。

图3 非隔离式DC/DC器结构图

方案二,电路结构简单,工作稳定可靠,控制灵活方便,损耗较小,效率较高,在负载调整率、电源效率方面较方案一均有改善。因此,选择方案二实现DC-DC变换。

1.2 均流控制方法

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(A题) 摘要: 本系统给出了以分立元件构成的DC/DC变换模块为核心的开关电源,并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8VDC/DC模块构成的并联供电系统。系统采用 STC89C52单片机进行监控,并用高精度的德州仪器芯片TLC5615IP和TLC2543CN进行数模、模数转换,实现电流的实时测量、人机交互、电流比例设定、输出电流显示、过流保护及自动恢复功能。经测试,系统较好地完成了基本部分和发挥部分的要求,工作稳定,用户界友好。 关键词:分立元件;DC/DC变换模块;开关电源;并联;德州仪器芯片

1 方案比较与论证 1.1 DC/DC变换电路的选择 方案一:由LM2576开关型降压稳压器构成 LM2576系列的稳压器是单片集成电路,能提供降压开关稳压器(buck)的各种功能,能驱动3A的负载,有优异的线性和负载调整能力,使用该器件构成的DC/DC变换电路的设计思想如下: 图1.1(a) 由LM2576构成的DC/DC变换电路 该稳压器内部含有频率补偿器和一个固定频率振荡器,将外部元件的数目减到最少,使用简单,但由于集成电路工艺制造的元器件,各元器件参数的据对精度不是很高,而且受温度的影响也比较大,因此我们放弃这种方案。 方案二: 由分立元件构成 本电路是自己设计的,由施密特触发器74HC14、运算放大器LM324、三极管、二极管、电阻、电容以及电感等器件组成的核心电路,提供了自由调整的余地,另外为了不致过载、过流、过热等损坏元件,需要加以复杂的保护电路。下图为DC/DC 主回路的拓扑结构: 图1.1(b) 由分立元件构成构成的DC/DC变换电路 由于由分立元件构成的DC/DC变换电路,电路选择得好,参数选择恰当,元件性能就很优良,设计和调试的好,则性能也很优良。因此本系统选择方案二。 1.2 控制方法及实现方案

开关电源设计报告

1开关电源主电路设计 1.1主电路拓扑结构选择 由于本设计的要求为输入电压176-264 V 交流电,输出为24V 直流电,因此中间需要将输入侧的交流电转换为直流电,考虑采用两级电路。前级电路可以选用含电容滤波的单相不可控整流电路对电能进行转换,后级由隔离型全桥Buck 电路构成。总体要求是先将AC176-264V 整流滤波,然后再经过BUCK 电路稳压到24V 。考虑到变换器最大负输出功率为1000W ,因此需采用功率级较高的Buck 电路类型,且必须保证工作在CCM 工作状态下,因此综合考虑,本文采用全桥隔离型Buck 变换器。其主电路拓扑结构如下图所示: 图1-1 主电路拓扑结构 1.2开关电源电路稳态分析 下面将对全桥隔离型BUCK 变换器进行稳态分析,主要是推导前级输出电压g V 与后级输出电压V 之间的关系,为主电路参数的设计提供参考。将前级输出电压g V 代替前级电路,作为后级电路的输入,且后级BUCK 变换器工作在CCM 模式,BUCK 电路中的变压器可以用等效电路代替。 由于全桥隔离型BUCK 变换器中变压器二次侧存在两个引出端,使得后级BUCK 电路的工作频率等同于前级二倍的工作频率,如图1-1所示。在S T 2的工作时间内,总共可分为四种开关阶段,其具体分析过程如下: 1) 当S DT t <<0时,此时1Q 、4Q 和5D 导通,其等效电路图如图1-2所示。

i () t R v i ‘ 图1-2 在S DT t <<0时等效电路 g nv v =s (1-1) v nv v g -L = (1-2) R v i i /-C = (1-3) 2) 当S S T t DT <<时,此时1Q ~4Q 全部关断,6D 和5D 导通,其等效电路图如图1-3 所示。此时前级输出g V 为0,假设磁化电流为0,则流过6D 和5D 电流相等,均为L i 2 1 。。 i () t R i ‘ 图1-3 在S S T t DT <<时等效电路 0=s v (1-4) v v -L = (1-5) R v i i /-C = (1-6) 3) 当S S T D t T )( +1<<时,此时2Q 、3Q 和6D 导通,其等效电路图如图1-2所示。

最新a-开关电源模块并联供电系统(a题汇总

A-开关电源模块并联供电系统(A题)

2011年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 (1)2011 年 8 月 31 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题; 高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 (3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。 (4)每队严格限制 3 人,开赛后不得中途更换队员。 (5)参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。 (6)2011 年 9 月 3 日 20:00 竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。 开关电源模块并联供电系统(A题) 【本科组】 一、任务 设计并制作一个由两个额定输出功率均为 16W的 8V DC/DC模块构成的并联供电系统(见图 1)。 + I IN DC/DC 模块 1 I1 I O + U IN=24V 负载 电阻U O=8.0V - DC/DC 模块 2 I2 - 图 1两个 DC/DC模块并联供电系统主电路示意图 二、要求 1.基本要求 (1)调整负载电阻至额定输出功率工作状态,供电系统的直流输出电压U O=8.0±0.4V。 (2)额定输出功率工作状态下,供电系统的效率不低于 60% 。 (3)调整负载电阻,保持输出电压 U O=8.0±0.4V,使两个模块输出电流之和 I O =1.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于 5%。 (4)调整负载电阻,保持输出电压 U O=8.0±0.4V,使两个模块输出电流之

开关电源设计

开关直流稳压电源设计 摘要 直流稳压电源应用广泛,几乎所有电器,电力或者电子设备都毫不例外的需要稳定的直流电压(电流)供电,它是电子电路工作的“能源”和“动力”。不同的电路对电源的要求是不同的。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时,输出电压仍能基本保持不点的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供,如何将交流电压(电流)变为直流电压(电流)供电又如何使直流电压(电流)稳定这是电子技术的一个基本问题。解决这个问题的方案很多,归纳起来大致可分为线性电子稳压电源和开关稳压电源两类,他们又各自可以用集成电路或分立元件构成。开关稳压电源具有效率高,输出功率大,输入电压变化范围宽,节约能耗等优点。 一、引言 基本要求 稳压电源。 1.基本要求 ①输出电压UO可调范围:12V~15V; ②最大输出电流IOmax:2A;

③U2从15V变到21V时,电压调整率SU≤2%(IO=2A); ④IO从0变到2A时,负载调整率SI≤5%(U2=18V); ⑤输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V,IO=2A); ⑥DC-DC变换器的效率≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A); ⑦具有过流保护功能,动作电流IO(th)=±; 发挥部分 (1)排除短路故障后,自动恢复为正常状态; (2)过热保护; 二、方案设计与论证 开关式直流稳压电源的控制方式可分为调宽式和调频式两种。实际应用中,调宽式应用较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数为脉宽调制(PWM)型。开关电源的工作原理就是通过改变开关器件的开通时间和工作周期的比值,即占空比来改变输出电压,通常有三种方式:脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)和混合调制。PWM调制是指开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。因为周期恒定,滤波电路的设计比较简单,因此本次设计采用PWM调制方式实现电路设计要求。主要框架如图1所示。由变压器降压得到交流电压,再经过整流滤波电路,将交流电变成直流电,然后再经过DC-DC变换,由PWM的驱动电路去控制开关管的导通和截止,从而产生一个稳定的电压源。

开关电源并联供电系统(很全版本)

课程设计Ⅱ 题目开关电源模块并联供电系统学生姓名学号 所在院(系)物电学院 专业班级电信081班 指导教师刘东 完成地点陕西理工学院 2011年 11月28日

开关电源模块并联供电系统 康恺 (陕西理工学院物电学院电子信息科学与技术专业08级1班,陕西汉中 723001) 指导老师:刘东 【摘要】:开关电源模块供电系统由并联稳压电源和检测控制系统组成。稳压电源使用电压调节器LM2596实现降压,监测控制电路采用AT89C51单片机作为控制核心,采集两路电流信号,通过算法分配误差值,修正每一路的电流大小,并显示电流的相对误差。系统的负载电流超过设定值时,启动保护电路切断电源并延时一定时间后自动恢复供电。经测试,供电系统能够较好的实现两路电流分配,效率可以达到70%以上,每路电流的相对误差3%左右。 【关键词】:LM2596;开关电源;并联均流 Switching Power Supply Module Parallel Power Supply System kangkai (Grade08,Class1,Majiothe physics electronic information science ,Dept, Shannxi University of the Technology,Hanzhong,723001,Shannxi) Instructor: Liu don Abstract: Switching power supply module power supply system was composed of Shunt regulated power supply and control system testing. Power supply used LM2596 regulator to achieve step-down voltage. Monitoring and control circuit based on AT89C51 microcontroller collected two current signals, the error value was assigned by the algorithm, the amendment of the current size of each road, and displays the current relative error. System load current exceeds the set value, the start delay protection circuit cut off power and restore power automatically after a certain time. Tested, the power supply system can achieve a better distribution of two current efficiency can reach 70% or more, each current relative error 3%. Key words: LM2596; switch power; power supply in parallel

XXXX年全国大学生电子设计大赛A开关电源模块并联供电系统

2011年全国大学生电子设计竞赛陕西赛区 竞赛设计报告封面 作品编号: (由组委会填写) 作品编号: (由组委会填写) 说明 1.为保证本次竞赛评选的公平、公正,将对竞赛设计报告采用二次编码; 2.本页作为竞赛设计报告的封面和设计报告一同装订; 3.“作品编号”由组委会统一编制,参赛学校请勿填写; 4.“参赛队编号”由参赛学校编写,其中“学校编号”应按照巡视员提供的组 委会印制编号填写,“组(队)编号”由参赛学校根据本校参赛队数按顺序编排,“选题编号”由参赛队员根据所选试题编号填写,例如:“0105B”或“3367F”。 5.本页允许各参赛学校复印。

开关电源模块并联供电系统 设计与总结报告 摘要:本设计是针对2011年全国电子设计大赛A题,电路的设计是基于BUCK 拓扑的开关稳压电路的拓扑结构,以美国NSC的LM2576为功率输出核心,提出一种基于并联Buck变换器的自主均流控制方法,该方法基于并联Buck变换器状态方程,设计了由控制电路、保护电路和驱动电路组成的自主均流的开关电源模块并联供电系统 关键词:并联型自主均流控制

方案一:隔离式DC/DC转换器,通常采用变压器来实现,由于变压器具有变压的功能,所以有利于扩大转换器的输出应用范围,也便于实现不同电压的多路输出,或相同电压的多种输出;并有效地实现实现输出与输入电气隔离,但对变压器的要求较高。 方案二:非隔离式DC/DC转换器。 由于变压器存在漏磁和损耗,会造成效率低下,故采用非隔离型,题目要求是将24V直流电压转换为8V,为降压电路,因此buck型非隔离式DC-DC转换器。 (4)控制方法 方案一:电压型控制方法,开关变换器输出的电压VEB与参考电压比较并放大,得到误差信号VE,VE又与PMW比较器和锯齿波信号相比较,从而输出一系列脉冲,这些脉冲的宽度随误差信号VE的变化而变化。此方法夫人单环回路容易设计和分析,锯齿波幅度比较大,抗干扰能力比较强,但输入或输出的变化只能在输出改变时才能控制并反馈进行修正,响应速度慢,电压型控制对负载电流没有限制,因而需要额外电路限制输出电流。 方案二:电流型控制方法,实在传统的电压型控制基础上,增加了一个内环(电流反馈环),使其成为一个双环路控制系统。此电路中回路稳定性好,负载响应快,具有过流保护和可并联性。双反馈回路使得电路分析变得比较复杂,由于控制回路需要电感电流控制信息,控制电路的存在增加了整个变换器设计的复杂性,同时也会影响变换器的效应。 综合以上分析,本系统采用电流型控制电路。 (5)电源电路 由于提供24V直流电,采用78XX系列稳压以及LM1117逐级降压为MSP430提供3.3V供电电压。采用ICL766产生负极性的电压供给仪表放大器AD620.。 二.理论分析 1 DC-DC变换器稳压方法 利用无源磁性元件和电容电路元件的能量存储特性,从输入电压获取分离的能量,暂时地把能量以磁场形式存储在电感器中,或以电场形式存储在电容器中,然后将能量转换到负载,实现DC-DC转换。其中采用PWM技术,从输入电源提取能量随脉宽变化,在一个固定周期内实现平均能量转换。最终达到将固定的直流电压变换成可变的直流电压。 2 电流电压的检测 使用与电感串联电阻来检测电流,控制信号和补偿斜坡通过比较器与误差放大器的输出进行比较,从而进行脉宽调制。 3 均流的方法 在两个并联的模块中,以输出最大电流的模块为主模块,其余为从模块,利用二

最新开关稳压电源并联供电系统

开关稳压电源并联供 电系统

开关电源模块并联供电系统(A题)设计报告 摘要:此开关电源模块并联供电系统采用MC34063为主控制器,构成输出电压可调的DC-DC变换器。由MC34063构成DC-DC模块, 由MC34063与外部功率开关构成它激式单管降压型DC-DC变换器 应用电路。经过滤分流控制电路额定输出电压值。

一、方案设计与论证 方案1:主模块采用自激型推挽式直流变换器,调整初、次级线圈绕组,从而得到要求输出电压值。 方案2:由MC34063构成DC-DC模块,由MC34063与外部功率开关构成它激式单管降压型DC-DC变换器应用电路。 论证:理想状态方案1 在低输出电压情况下转换效率较低,而且电路易产生不平衡。 选用方案2可以通过两个外部电阻组成分压器来调节,输出电压由2%精度。MC34063内部的输出级含有一个中功率的开关管,所 以不需要外加功率管就能直接构成中功率的DC-DC变换器。大大简 化电路的设计。

选定:方案2 二、电路设计 1. DC-DC单元电路设计 如图,R6为采样电阻,参考电压为1.25V。要使输出电压为8V,只需满足1.25/(8-1.25)=R6/R5. 2.过流、和分设计

在输出端回路上串联一个0.1欧姆的电阻,用放大器采集其对地电压,单电流等于1.5A时,采样电阻上的电压为0. 0.15V,放大到放大到74573的高电平后输出高电平,控制模块2分流电路上的开关管,从而起到分流作用。当0.1欧姆上电阻上的电流为4.5A时。压降为0.45V,放大为高电平后接到反相器7404上使其输出低电平,后控制快关管关闭,当电流低于405A时,反相器输出高电平,电路自动恢复工作状态,从而起到过载保护作。 三、测试方法与测试结果 对模块一和模块二进行电压测试,两模块输出点压为8.0+-0.1, 四、讨论 通过使用MC34063,充分了解其性能及特性,利用其构成的主控制电路可很好地完成任务的基本要求。在电路设计、制作过程中也产生诸

开关电源并联供电

题目: 开关电源模块并联供电系统

目录 摘要: (1) 一、系统方案 1.DC/DC模块主电路 (2) 2.开关管驱动电路 (2) 3.辅助电源电路 (2) 4.系统总体方案 (3) 二、理论分析与计算 (3) 1.DC/DC变换器稳压方法 (3) 2.电流、电压检测 (5) 3.均流方法 (6) 4.过流保护 (6) 三、硬件电路与软件设计 (6) 1.硬件电路设计 (6) 2.软件设计 (7) 四、测试条件与结果 (9) 1.测试仪器设备 (9) 2.基本要求测试数据 (9) 3.发挥部分测试数据 (10) 4、结果分析 (11) 五、参考文献 (11)

开关电源模块并联供电系统 摘要:本设计以Atmage16L-8PU单片机为控制器,由DC/DC模块电路、开关管驱动电路、辅助电源电路、电流采样电路、单片机电路、键盘电路和显示电路组成。其中,DC/DC 模块采用BUCK电路实现,开关管驱动电路采用IR2110芯片完成,辅助电源由单片开关电源芯片LM2576产生,并增加后置线性稳压环节。单片机实现闭环控制功能,稳定输出电压,并实现两路电源自动或按指定比例分流。测试结果表明,系统各项指标均达到题目要求。 Abstract:In the design, MCU Atmage16L-8PU is used as a controller. The system is composed of DC/DC modules, switch drive circuits, auxiliary power suppliers, current and voltage detection circuits, MCU system, display and keyboard control circuits. DC/DC module is based on BUCK circuit. Switch MOSFET is drived by IR2110 chips. Auxiliary power suppliers are generated by the switch mode power supply chip LM2576 with a linear post regulator. Closed-loop control is realized by MCU, so the output voltage is stabled and the currents of the two DC/DC modules are decided automatically or by the specified proportion. Test results show that the system has definitely met the design demand.

基于TMS320F28335的开关电源模块并联供电系统

开关电源模块并联供电系统(A题) 【本科组】 摘要 本系统以DSPMS320C28335作为主控,以单端反激式电路作为核心,根据AD采集两路DC模块输出电路分别控制两路PWM,做出相应调整,从而实现在4.0A以内,A、B两路DC模块电流比例在0.5~2.0之间步进为0.1的比例可调。测试表明,本系统达到了题目的基本要求和扩展要求的全部功能。

开关电源模块并联供电系统(A题) 【本科组】 一、系统方案 本系统主要由DC-DC主回路模块、信号采样模块、主控模块、电源模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。 1.1 DC-DC主回路的论证与选择 方案一:采用推挽拓扑。 推挽拓扑因其变压器工作在双端磁化情况下而适合应用在低压大电流的场合。但是,推挽电路中的高频变压器如果在绕制中两臂不对称,就会使变压器因磁通不平衡而饱和,从何导致开关管烧毁;同时,由于电路中需要两个开关管,系统损耗将会很大。 方案二:采用Boost升压拓扑。 Boost电路结构简单、元件少,因此损耗较少,电路转换效率高。但是,Boost电路只能实现升压而不能降压,而且输入/输出不隔离。 方案三:采用单端反激拓扑。 单端反激电路结构简单,适合应用在大电压小功率的场合。由于不需要储能电感,输出电阻大等原因,电路并联使用时均流性较好。 方案论证:上述方案中,方案一系统损耗大,方案二不能实现输入输出隔离,而方案三虽然对高频变压器设计要求较高,但系统要求两个DCDC模块并联,并且对效率有一定要求。因此,选择单端反激电路作为本系统的主回路拓扑。 1.2 控制方法及实现方案 方案一:采用专用的开关电源芯片及并联开关电源均流芯片。这种方案的优点是技艺成熟,且均流的精度高,实现成本较低。但这种方案的缺点是控制系统的性能取决于外围电路元件参数的选择,如果参数选择不当,则输出电压难以维持稳定。 方案二:采用TI公司的DSP TMS320C28335作为主控,实现PWM输出,并控制A/D对输入输出的电压电流信号进行采样,从而进行可靠的闭环控制。与模拟控制方法相比,数字控制方法灵活性高、可靠性好、抗干扰能力强。但DSP成本不低,而且功耗较大,对系统的效率有一定影响。 方案论证:上述方案中,考虑到题目要求的电流比例可调的指标,方案一较难实现,并且方案二开发简单,可以缩短开发周期。所以,选择方案二来实现本系统要求。

开关电源模块并联供电系统设计

选修课设计 (论文) 题目开关电源模块并联供电系统设计专业电子信息工程 班级 111 112班 姓名邓逸博孙浙飞汪超 指导教师王章权 所在学院信息学院 完成时间:2014年5月

开关电源模块并联供电系统设计 电子信息工程专业邓逸博孙浙飞汪超 摘要:本设计设计制作的是开关电源模块并联供电系统,能够广泛应用在小功率及各种电子设备领域,能够输出8V定压,功率可达到16W,并根据要求对两路电流进行按比例分配。本系统由DC/DC模块,均流、分流模块,保护电路组成。DC/DC模块以IRF9530芯片为开关,配以BUCK的外围电路实现24V-8V的降压与稳压。采用LM328比较电路实现电流和电压的检测,控制由DC/DC模块构成的并联供电系统均流与分流工作模式,通过比较器电路实现过流保护。同时进行LCD1602液晶同步显示、独立键盘输入控制。输入的值经过单片机处理程序来控制输出电压,且输出电压和电流可实时显示。 关键词:DC/DC模块,BUCK,电流分流

目录

一、绪论 分布式直流开关电源系统取代传统的集中式直流开关电源系统已成为大功率电源系统的发展方向:(1)单台大功率电源容易受技术、成本的限制;(2)单台直流开关电源故障会导致整个系统的故障,而分布式电源系统由若干电源模块并联组成,某个电源模块故障不会导致整个电源故障;(3)可根据实际负荷的变化,自动确定需要投入运行的模块数量或者解列退出的模块数量,对变负荷运行很有意义;(4)由于多个电源模块并联运行,使每个电源模块承受的电应力较小,具有较高的运行效率,且具有较好的动态和静态特性。分布式电源系统需要解决的主要问题是实现多个并联运行的模块输出相同的功率。随着通信电源技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而通信电子设备都离不开可靠的电源。进入20世纪80年代,计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代;进入20世纪90年代,开关电源相继进入各种电子、电气设备领域,程控交换机、通信、电力检测设备电源、控制设备电源等都已广泛使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。 二、设计的目标与基本要求 (一)、设计目标 设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8V DC/DC模块构成的并联供电系统(见图) 图两路buck电路并联供电

关于开关电源设计时的基本问题解答

关于开关电源设计时的基本问题解答 如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数?很多未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比如担心开关电源的干扰问题,PCB layout问题,元器件的参数和类型选择问题等。其实只要了解了,使用开关电源设计还是非常方便的。一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分,有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去,这样使用就更简单了,也简化了PCB设计,但是设计的灵活性就减少了一些。 开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制系统,所以一般都会有一个反馈输出电压的采样电路以及反馈环的控制电路。因此这部分的设计在于保证精确的采样电路,还有来控制反馈深度,因为如果反馈环响应过慢的话,对瞬态响应能力是会有很大影响。 输出部分设计包含了输出电容,输出电感以及MOSFET等等,这些器件的选择基本上就是要满足性能和成本的平衡,比如高的开关频率就可以使用小的电感值(意味着小的封装和便宜的成本),但是高的开关频率会增加干扰和对MOSFET的开关损耗,从而效率降低。低的开关频率带来的结果则是相反的。 对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是非常关键的,小的ESR可以减小输出纹波,但是电容成本会增加,好的电容会贵嘛。开关电源控制器驱动能力也要注意,过多的MOSFET是不能被良好驱动的。 一般来说,开关电源控制器的供应商会提供具体的计算公式和使用方案供工程师借鉴的。如何调试开关电源电路?有一些经验可以共享给大家:(1)电源电路的输出通过低阻值大功率电阻接到板内,这样在不焊电阻的情况下可以先做到电源电路的先调试,避开后面电路的影响。(2)一般来说开关控制器是闭环系统,如果输出恶化的情况超过了闭环可以控制的范围,开关电源就会工作不正常,所以这种情况就需要认真检查反馈和采样电路。特别是如果采用了大ESR值的输出电容,会产生很多的电源纹波,这也会影响开关电源的工作的。

LED开关电源设计

《开关电源课程设计》 指导教师:熊春宇 姓名:李丽丽 学号:200701071235 电话:136664664296

LED照明驱动开关电源设计 (李丽丽,大庆师范学院物电学院07级电子信息工程专业)摘要:LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能.系应用于LED 照明驱动的开关电源电路。采用PWM自动调节实现恒流输出,稳压管过压锁定实现空载保护,电磁隔离和光隔离实现隔离输出。经过多次的运行与检测,实践证明该电路恒流输出稳定,发热量低。本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。可广泛适用于生活照明,商用照明。 关键词:LED驱动电源;发热低恒流;隔离低成本 Abstract:LED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting. Key words:Leds driving power;Fever is low;Constant flow;Isolation;Low cost 0概述 0.1选题的目的与意义: 全球能源紧张,提高电器的效率是行之有效的方法。照明用电占据全球21%的总用电量,如果能提高照明用的的效率,可以有效缓解能源紧张。如何提高照明系统的能源利用率,延长照明系统的寿命,并且是绿色无污染的?取代白炽灯,荧光灯,节能灯的第四代照明灯具是什么?业界给出的答案就是LED灯照明。LED照明每W流明数可达到120lm。远高于白炽灯和日光灯,此外LED灯珠寿命可长达十万小时,并且绿色无污染。LED照明具备的这些优点决定了其应用前景是非常广阔的。LED照明应用上的限制在于LED有固定的正向压降,电流也有上限(工作电流是影响LED寿命的主要因素)。大功率白光LED上的正向压降一般为3-4V,不能直接使用市电驱动。因此一个和LED灯珠匹配的高效,环保,长寿命的电源是必须的,这正是这次选题的意义与目的所在。 0.2研究现状 开关电源的技术已经非常成熟,由于LED驱动的降压技术大部分采用开关电源。因此即使是LED驱动电源真正进入研究的时间不算长,却无碍其技术的成熟。LED驱动要求的技术特点是:寿命长,体积小(特别商用照明和家用照明,最好可以内嵌到灯头)。 众所周知,绝大部分开关电源都需要一个输出滤波的电解电容,即使高品质的电解电容,工作在100摄氏度左右,寿命也只有1Wh左右。毫无疑问,电解电容正是LED灯整体寿命的瓶颈。而内嵌式驱动板上的电解电容,由于LED的发热以及驱动板本身的发热,长期在

开关电源设计

& 课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 开关电源设计 初始条件: 输入交流电源:单相220V,频率50Hz。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)? 1、输出两路直流电压:12V,5V。 2、直流最大输出电流1A。 3、完成总电路设计和参数设计。 时间安排: 课程设计时间为两周,将其分为三个阶段。 第一阶段:复习有关知识,阅读课程设计指导书,搞懂原理,并准备收集设计资料,此阶段约占总时间的20%。 第二阶段:根据设计的技术指标要求选择方案,设计计算。 ) 第三阶段:完成设计和文档整理,约占总时间的40%。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 ) 引言 (1) 1设计意义及要求 (2) 设计意义 (2) 开关电源的组成部分 (2) 开关电源的工作过程 (2) 开关电源的工作方式 (3) 脉宽调制器的基本原理 (3) 2方案设计 (5) ) 设计要求 (5) 方案选择 (5) 整流滤波部分 (6) 降压斩波电路 (7) 脉宽调制电路 (8) MOSFET管的驱动电路 (9) 总电路图 (11) 3主电路参数设定 (12) { 变压器、二极管、MOSFET管选择 (12) 反馈回路的设计 (13) MOSFET的驱动设计 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)

附录一 (17) ]

引言 随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,远程控制交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。 开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IGBT和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 开关电源根据输入输出的性质不同可分为AC/DC和DC/DC两大类。AC/DC称为一次电源,也常称为开关整流器。值得指出的是,AC-DC变换不单是整流的意义,而是整流后又做DC-DC变换。所以说,DC-DC变换器是开关电源的核心。DC/DC称为二次电源,其设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,所以学习设计开关电源有重要的意义。

最新开关电源并联供电

开关电源并联供电

精品好文档,推荐学习交流 题目: 开关电源模块并联供电系统

目录 摘要: (1) 一、系统方案 (2) 1.DC/DC模块主电路 (2) 2.开关管驱动电路 (2) 3.辅助电源电路 (2) 4.系统总体方案 (3) 二、理论分析与计算 (3) 1.DC/DC变换器稳压方法 (3) 2.电流、电压检测 (5) 3.均流方法 (6) 4.过流保护 (6) 三、硬件电路与软件设计 (6) 1.硬件电路设计 (6) 2.软件设计 (7) 四、测试条件与结果 (9) 1.测试仪器设备 (9) 2.基本要求测试数据 (9) 3.发挥部分测试数据 (10) 4、结果分析 (11) 五、参考文献 (11)

开关电源模块并联供电系统 摘要:本设计以Atmage16L-8PU单片机为控制器,由DC/DC模块电路、开关管驱动电路、辅助电源电路、电流采样电路、单片机电路、键盘电路和显示电路组成。其中, DC/DC模块采用BUCK电路实现,开关管驱动电路采用IR2110芯片完成,辅助电源由单片开关电源芯片LM2576产生,并增加后置线性稳压环节。单片机实现闭环控制功能,稳定输出电压,并实现两路电源自动或按指定比例分流。测试结果表明,系统各项指标均达到题目要求。 Abstract: In the design, MCU Atmage16L-8PU is used as a controller. The system is composed of DC/DC modules, switch drive circuits, auxiliary power suppliers, current and voltage detection circuits, MCU system, display and keyboard control circuits. DC/DC module is based on BUCK circuit. Switch MOSFET is drived by IR2110 chips. Auxiliary power suppliers are generated by the switch mode power supply chip LM2576 with a linear post regulator. Closed-loop control is realized by MCU, so the output voltage is stabled and the currents of the two DC/DC modules are decided automatically or by the specified proportion. Test results show that the system has definitely met the design demand.

开关电源模块并联供电系统

摘要 本设计以单片机作为核心,辅以Buck电路、数字电位器作电流采集、光耦电路等电路,实现了一个由两个额定输出功率均为16W的8VDC/DC模块构成的开关电源模块并联供电系统的设计。系统输出电压8V稳定,两个模块电流可以按固定比例输出,供电系统效率达到60%以上。期间,我们解决了输出电压稳定问题、双路开关电源并联均流及非均流问题、通过单片机对电流及电压进行AD采样问题等问题。本系统具有调整速度高、精度高、散热性好等特点,保证了系统稳定性。 关键词:开关电源并联供电 Abstract This design is based on the MCU as the core, supplemented by Buck circuit, digital potentiometer for current collection, optocoupler circuit, has achieved a two rating output power is 16W 8V DC / DC module switching power supply module parallel power supply system design. The output voltage of 8V stability, two current module can be fixed scale output, power supply system efficiency can reach above 60%. During the period, we solve the output voltage stability problem, dual switching power supply parallel current equalization and non-uniform flow problem, through the single-chip microcomputer to current and voltage of the AD sampling and other problems. The system has a high tuning speed, high precision, good heat dissipation characteristics, to ensure the stability of the system. Keyword:Switch Power supply Parallel connection Power supply

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

摘要 本系统以STM32单片机为主控制器,以TL494为核心,设计并实现一开关电源并联供电系统。系统由稳压模块、PWM驱动模块和同步BUCK斩波电路构成的DC-DC模块单片机显示控制模块四部分组成。在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后,单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压恒定以及对输出电流任意比的控制。本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率,并且利用TL494死区引脚实现过流关断,有效的保护了电路,经测试,系统能够实现基础部分所有要求。 关键词:TL494;并联供电;同步BUCK斩波;恒流源;恒压 一、方案设计 1、方案比较与论证 (1) DC/DC拓扑结构 方案一:采用传统降压拓扑结构 LM2596输出电压1.2V~37V可调,输出最高电流可达3A,输出线性好负载可调,系统效率高,可以用仅80μA的待机电流,实现外部断电,具有过流保护功能,经调节后完全可实现题目的基本要求。但是LM2596内部电阻导通电阻相对较大,同时续流二极管的损耗较大,只能作为开关电源稳压模块,不满足系统对DC-DC模块高效率高效率的要求。 方案二:采用同步整流BUCK结构 采用具有同步整流的BUCK结构,利用MOS管IRF3205代替二极管续流,IRF3205是具有极低阻抗(开态电阻为8mΩ),电压典型值为55V,电流续流连续110A,175℃运行温度,具有快速转换速率,无铅环保等优点。考虑到系统MOS 管导通电阻低,效率比传统BUCK高,为了满足扩展部分效率尽可能高的要求,本作品选用同步BUCK拓扑结构。 (2)均流控制方案 方案一:主从法 在并联运行的电源模块单元中,选定一个工作于电压源方式电源模块单元作为主电源模块,另一个工作于电流源方式电源模块作为从流电源模块。主模块直接调整电压,从电源模块设置电流分配。但是在这种方式下,一旦主模块失效,则整个系统崩溃,不具备冗余功能。 方案二:平均电流自动均流法 这种方法不用外加均流控制器,在个电源模块单元间接一条公共均流母线CSB,均流母线的电压Ub为N个电源模块代表各自输出电流的电压信号Ui的平均值(即代表电源系统的平均电流)。Ub与每个电源模块的取样电压比较后,通过调整放大器输出一个误差电压,从而调节模块单元的输出电流,达到均流的目的。平均电流法可以精确的实现均流,但当公共母线CSB发生短路或接在母线的任一电源模块单元不工作时,使CSB电压下降,结果促使个电源模块输出电压下

开关电源的系统设计深度解读

开关电源的系统设计深度解读 开关电源的系统设计深度解读 时间:2013-03-05 214次阅读【网友评论0条我要评论】收藏 首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧,先说说印制板的设计。开关电源工作在高频率,高脉冲状态,属于模拟电路中的一个比较特殊种类。布板时须遵循高频电路布线原则。 1、布局:脉冲电压连线尽可能短,其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端,输入线应避免与其他电路平行,应避开。 Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。共摸电感应与变压器保持一定距离,以避免磁偶合。如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。 输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标,两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。发热器件要和电解电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口。 控制部分要注意:高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路,在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路,特别是电流控制型电路,处理不好易出现一些想不到的意外,其中有一些技巧,现以3843电路举例见图(1)图一效果要好于图二,图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺,由于干扰限流点比设计值偏低,图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路,开关管驱动电阻要靠近开关管,可提高开关管工作可靠性,这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。

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