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00-开关电源模块并联供电系统(A题)--整体报告(完整版)

00-开关电源模块并联供电系统(A题)--整体报告(完整版)
00-开关电源模块并联供电系统(A题)--整体报告(完整版)

开关电源模块并联供电系统报告

摘要:本装置由2个BUCK电路构成的DC-DC模块、PWM控制模块和单片机控制模

块、过流保护模块等4个部分组成。2个BUCK电路分别构成恒压源和恒流源。恒流源控制一条并联支路的电流维持恒定,恒压源控制输出电压恒定在8V,并提供分流部分电流,从而实现并联开关电源任意比例的均流。软件根据检测的输出总电流及预置的比例系数改变恒流源的给定量,并通过实时监测负载电流实现4.5A 阈值过流保护功能。本系统实现了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,且能在一定输出电流范围内对两个DC-DC模块按指定的比例自动分配电流,供电系统的效率超过60% ,完全满足题目基本和发挥部分的要求。

关键词:并联供电、均流、BUCK斩波电路、恒压源、恒流源

一、系统方案

1、方案设计与论证

1)DC-DC转换方案论证与实现

鉴于此系统输入为直流电24V,输出为直流电8V。故采用降压斩波电路。

方案一:采用TI 公司的PWM 控制芯片TL494,驱动P沟道MOS 管IRF9630。TL494内部集成两个误差放大器,通过反馈能对PWM信号的占空比进行调节,内部自带5V基准,能够对输出电压实现精确控制。

方案二:采用TI 公司的集成芯片TPS5430。该芯片内部集成110 mΩ的MOS 开关管,效率高达95%,输出电流最高3A,能够满足题目的要求。该芯片固定为500KHz 开关频率,可以采用较小的滤波电容、电感消除纹波。而且此芯片只需要配合少许外部元件便可精确、稳定地得到输出电压。

由于本电路每个DC-DC模块要达到的额定功率为16W,电流工作范围为0.5A~2A,而TPS5430的开关管集成在芯片内部,不利于散热,因此我们采用TL494驱动P沟道MOS管的方案。

2)均流控制方案论证与实现

方案一:输出阻抗法即Droop(下垂,倾斜)法调节开关变换器的外特性倾斜度(即调节输出阻抗),以达到并联模块接近均流的目的。这种方法是一种简单的大致均流的方法,精度比较低。下垂法的特性曲线如下图所示。

图1、下垂法及特性曲线

方案二:最大电流均流法(自主均流法)。该方案采用Load-share controller(负载共享控制器)UCC29002 实现。在DC-DC模块正常工作时,将两路UCC29002的均流母线连接,此时UCC29002将会自动选出电流最大的一路,并将此路电源作为主电源。均流母线上的电压将由主电源的输出电流决定,从电源的UCC29002 接收到母线上的信号后,会控制该路DC-DC 模块稍稍提高输出电压。通过减小从电源与主电源的电压差来提高该路输出电流,从而达到均流。并且该方案可通过十分简单的电路完成任意路并联均流,且支持热插拔。

图2、UCC29002内部控制框图

方案三:主从均流法。主从法的均流思想是在并联电源系统中,人为的指定一个模块为主模块,直接连接到均流母线,其余的为从模块,从母线上获取均流信号主模块工作于电压源方式,从模块的误差电压放大器接成跟随器的形式,工作于电流源方式。因为系统在统一的误差电压下调整,模块的输出电流与误差电压成正比,所以不管负载电流如何变化,各模块的电流总是相等。采用这种均流法,精度很高,控制结构简单,模块间联线少,易于拓展为多路。缺点是一旦主模块出现故障,整个系统将瘫痪。

方案一可实现近似均流,但精度难以达到题目要求。而方案二采用UCC29002 的不均流度最佳小于1%,能较好的满足题目要求。综合考虑对于本系统只有两路电源,而且又采用DC/DC 芯片设计,系统不确定因素少,所以可靠性很高,又主从均流法精度很高,设计简单,成本低,所以我们采用方案三实现均流。

3)、电流检测电路方案论证与实现

方案一:采用精密仪表放大器INA128采样电流信号,经放大后经AD采样换算成相应的电流值。INA128为低功耗精密仪表放大器,采样电流的线性度较好,其差分输入方式可以在一定程度上消除共模干扰。但是INA128必须双电源供电,而系统要求所有的供电都由+24V电源提供。

方案二:采用专用的高侧电流监视器INA168,其输入共模电压可以高达+60V,当康铜丝选取为0.1欧时,可以测量0~5A以内的电流,能够+5V单电源供电,它的输出方式为电流,我们只需接一个采样电阻就可以转换为电压。因此我们采用方案二。

4)、过流保护电路方案论证与实现

方案一:采用硬件过流保护功能,当检测到的电流值超过4.5A的短路阈值电流时,比较器输出高电平切断继电器,当电流值低于4.5A时,继电器又吸合,电路恢复工作。但是为了避免继电器频繁切换,必须经过一定的延时后再控制继电器吸合,因此增加了电路的复杂性。

方案二:采用软件过流保护功能,电流检测值超过4.5A时单片机控制继电器断开,经一定的软件延时后再控制继电器吸合。延时时间可以由软件任意设定,

增加了控制的灵活性。因此我们选用方案二。

2、系统方案描述

本系统通过PWM控制与驱动芯片TL494驱动P沟道MOS管IRF9630构成BUCK斩波电路进行DC-DC转换。系统对负载的电压进行采样并运用反馈调节的方式控制BUCK电路1实现恒压,从而稳定输出电压;对流过BUCK电路2的电流进行采样并运用反馈调节方式控制其实现恒流;同时单片机对负载电流进行采样按分流比例计算后通过DA控制BUCK电路2,从而实现按比例分流。并实时监测负载的电流,实现4.5A短路保护功能。整体系统框图如图1。

图3系统整体框图

二、理论分析与计算

本系统采用TL494驱动P沟道MOS管构成的BUCK电路,其电容电感参数计算如下。

1、电感L的确定

在连续和不连续之间有个临界状态,此时

将上式整理得:

要保证电路工作在连续工作模式必须使,一般取1.2倍的裕量。

(2)电容C的确定

流经电容的电流是(),由于对电容的充放电产生的纹波电压,

于是

开关管的峰值电流为:

开关管的耐压值为:

根据拟定技术指标:输入电压:;输出电压:;输出电流

由上述公式推导可得:取500uH ; C取4700uF/50V。

三、电路及程序设计

1、电路设计

(1)TL494驱动的BUCK电路设计

采用TL494驱动P沟道MOS管IRF9630(电路如图4所示),将输出电压经分压网络后连接到反馈端与基准值比较得到恒压模式,将电流经高侧电流监视器INA168采样转换为一定比例的电压信号连接到反馈端与基准值比较得到恒流模式。电压模式输出固定为8V,通过DA给定用来控制恒流模块得到设定的电流值。

图4、TL494驱动的BUCK电路设计图5、INA168电流检测电路(2)INA168电流检测电路

采用高侧电流监视器INA168对电流进行高侧采样(电路如图5所示),INA168输出电压Vo=Is*RS*RL/5kΩ(RS为电流采样电阻,RL为VOUT侧下拉电阻),Rs我们采用0.1欧的康铜丝,RL取51K,则电流放大系数约为10倍,INA168输出经轨对轨运放OPA350跟随,两个芯片均由+5V单电源供电。

2、程序设计

系统初始化默认的分流比为1:1,按键输入设定的分流比,单片机通过AD采样换算得到总的实际电流值,根据设定的分流比率算出恒流源理论输出电流值,通过DA输出到TL494的反馈端使其得到相应的电流值,在负载不变的情况下,输出电压由恒压模块维持8V基本不变,则输出总电流也不会变,负载其余电流则自动的由恒压源部分提供,这样就实现了在一定输出电流范围内分流比的任意设定。系统软件流程图如图6所示。

图6、系统软件流程图

四、测试方案与测试结果

1、测试使用仪器及型号

2、测试方案及结果

(1)、基本部分指标测试及测试结果

1、调整负载电阻至额定输出功率工作状态,即Io=4A时,测得供电系统的直流

输出电压为Uo=8.01V,满足要求。

2、额定输出功率工作状态下,测得输入电压电流、输出电压电流值分别为:U IN、

I IN 、I1、I2、I O、U O、供电系统的效率:

U IN= 24V ,I IN=2.13A ;Uo =8.0V,Io=3.96A

效率=Uo*Io/U IN*I IN=8*3.96/(24*2.13)=62%;基本满足要求。

3、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

的输出电流值,参数如表1所示。

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和I O =1.5A 且按I1:I2= 1:2 模式自动分配电流时每个模块的输出电流值。参数如表1所示。

表1、输出电流比为I1:I2=1:1和I1:I2= 1:2时的分流精度测试

(2)、发挥部分指标测试及测试结果

5、调整负载电阻,保持输出电压U O=8.0±0.4V,使负载电流I O 在1.5~3.5A

之间变化时,两个模块的输出电流可在(0.5~2.0)范围内按指定的比例自动

分配,测得按指定的比例自动分配电流时各模块电流如下表所示。其中输出电流相对误差=|输出理论值-实际测量值|/输出理论值

12

O O

且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流如表3所示。

短路保护动作电流值:动作电流I=4.51A,满足题目要求。

3、测试结果误差分析

测试结果表明分流精度存在一定的误差,电感工作不是很稳定,额定工作状态下系统效率勉强达到测试指标。分析原因可能是由于电路参数(滤波电感、电容、开关管)取得不合适,电路布局不够合理,引入较大干扰,导致电流测量不精确,进而无法精确控制分流比。针对上述问题,可以提出以下几个改进的方法:(1)BUCK电路布局可以更紧凑一些以减少干扰(2)采用滤波电路或是软件滤波算法滤除电流误差信号,以使电流测量更精确,进而提高分流精度。

五.参考文献

(1)王兆安,黄俊.电力电子技术(第四版).机械工业出版社.2000

(2)童诗白,华成英.模拟电子技术基础(第四版).高等教育出版社.2006

(3)阎石.数字电子技术基础(第五版).高等教育出版社.2006

(4)谭浩强.C程序设计(第三版).清华大学出版社.2005

附录

1、开关电源并联供电整体电路图

2、继电器过流保护电路

图8、继电器过流保护电路

我们选用继电器的常闭端口,高电平时触头不动作,电路正常工作,一旦采样到过流信号,则给继电器低电平信号控制触头断开。选择合适的电阻可以减少继电器部分的额外功耗。

3、AD电压采样电路

图9、ADS8344电压采样电路

AD采样部分我们采用TI公司的16位,8通道,串行AD——ADS8344,用它采样电压可以达到很高的精度,同时其串行输出方式可以节省单片机端口。输入端加OPA350跟随,以增加其输入阻抗。

4、DA给定电路

DA给定部分我们采用TI公司的12位并行DA—DAC7621,内部自带基准源,可以单电源+5V供电,直接输出正电压,不需外加运放进行电流-电压转换。

图10、DAC7621电压给定电路

5、完整测试数据

12

12

12

12

O O 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流如表3所示。

短路保护动作电流值:动作电流I=4.51A,满足题目要求。

开关电源适配器测试报告

适配器12V/1A测试报告方案基本参数一览 修订更新版本

注: 在原板上进行了以下修改: 1、变压器参数更新(进行成本优化) 2、输入电容修改为15uF/400V 3、输出二极管修改为SR3100 4、可去除次级吸收回路(R21、C7)(纹波指标仍然优秀) 一.说明 此文档是针对FD9020D 12V/1A适配器的测试报告,可用于90~264Vac全电压输入范围下工作。适合12W以内的适配器电源及小家电产品的应用。

二.测试主要项目 1)电气参数测试 2)电性能参数测试 3)转换效率及空载功耗测试 4)常温老化测试 5)关键元件温度测试 三.测试使用的仪器 1.输入交流调压器:AC POWER SOURCE APS-9501 2.输出电子负载:FT6301A 3.示波器:DSO-X-2022A (Agilent Technologies) 4.交流输入功率计:WT210 DIGITAL POWER METER 5.数字万用表34970A 6.红外热成像仪Fluke Ti200 四.方案的实物图 五.主要项目测试记录 基本参数测试数据

:%(线末端测试):%(线末端测试) 小结:FD9020D 12V/1A适配器能够满载工作在90V~264V范围的工作条件下,板上输出电压范围为~,具有良好的电压调整率及负载调整率。 FD9020D 12V/1A适配器在空载~满载切换时,< VDD <,符合要求。 注:该方案VDD电压综合考虑系统的过功率保护及VDD过压保护功能,VDD电压受变压器的绕制工艺及漏感等参数影响较大,因此,若有更换变压器供应商时,请注意二次评测VDD 电压范围,以更完美匹配方案参数。 福大海矽可随时全方位协助该方案各项参数测试。 3)纹波噪声测试 测试条件:输入电压为220V,满载输出。

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

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

开关电源测试报告模板

开关电源测试报告模板 篇一:电源测试报告模板 电源技术认证报告 关键词: AC/DC、电源模块、认证测试 摘要:该报告对电源进行了详细的测试,并对其中测试的问题进行总结和 记录,以供产品选型参考。 一、测试项目 二、测试仪器列表 三、测试结论 四、原始数据记录 1、负载动态响应(必须提供测试波形) (/us, 1ms) (1)常温工作 (2)高温工作 (3)低温工作 2、纹波及噪声记录表(必须提供测试波形) (1)常温

特性 (2)高温特性 (3)低温特性 注1:纹波VPP电容,示波器20MHz频率。 3、开关机性能(必须提供测试波形) (输入电压:220VAC,负载:满载) (1)常温特性 (2)高温特性 (3)低温特性 注1注2:开关机的方式有开关和插拔2种,均需进行试验。 4、启动性能(常温下) 注110%额定值上升到90%额定值的时间。 5、 7、整机效率 (1)常温特性 (2)高温特性

(3)低温特性 9 10、 注1注2:过压保护各路相对独立,一路保护不影响其他路。 注2:可用电子负载“Short”短路或导线直接短路。 篇二:开关电源适配器测试报告模板 适配器12V/1A测试报告 方案基本参数一览 修订更新版本 注: 在原板上进行了以下修改: 1、变压器参数更新(进行成本优化) 2、输入电容修改为15uF/400V 3、输出二极管修改为SR3100 4、可去除次级吸收回路(R21、C7)(纹波指标仍然优秀) 一. 说明

此文档是针对FD9020D 12V/1A适配器的测试报告,可用于90~264Vac全电压输入 范围下工作。适合12W以内的适配器电源及小家电产品的应用。 二 . 测试主要项目 1)电气参数测试 2)电性能参数测试 3)转换效率及空载功耗测试 4)常温老化测试 5)关键元件温度测试 三. 测试使用的仪器 1.输入交流调压器:AC POWER SOURCE APS-9501 2.输出电子负载:FT6301A 3.示波器:DSO-X-2022A (Agilent Technologies)4.交流输入功率计:WT210 DIGITAL POWER METER 5.数字万用表34970A 6.红外热成像仪 Fluke Ti200 四. 方案的实物图

开关电源测试规范

开关电源测试规范及报告一、电源基本情况 项目名称________________________, PCB板号__________________________ 使用温度范围:____________℃(若没有特殊要求,按照-15~55℃,) 输入电压范围:____________Vac(若没有特殊要求按照90-264Vac) 最大输出功率______W 二、电源原理图

三、带载能力与纹波测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最小电压、最大电压),不同的环境温度(室温、最低温度、最高温度),测试各输出支路的负载电流为空载/半载/满载时的电压值与纹波,保存典型波形图。若实际电路中某支路不会出现空载情况,可不测空载。满载时的负载电流取实际最大工作电流的1.2倍。 2. 测试记录 输出1:反馈主路设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围______ 输出2:设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围_______ 输出3:设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围________

四、整流二极管反向耐压测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最小电压、最大电压),不同的环境温度(室温、最低温度、最高温度),测试各输出支路在满载时整流二极管的反向峰值电压,保存典型波形图。 2. 测试记录 五、VDS电压测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最大电压),测试电源芯片的MOSFET的VDS在变压器为空载/半载/满载时的峰值电压,保存典型波形图。分别测试5次启动过程和稳态过程。

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.

开关电源适配器测试报告模板

适配器12V/1A测试报告 方案基本参数一览 输入电压90~264Vac (恒压<±1%)输出规格12V/1A 输出纹波29mV@220Vac满载转换效率85.11% @220Vac,满载 待机功耗<110mW 拓扑结构反激式 VDD电压15.48V~26.48V(正常范围)CS波形正常 VDS峰值519V@264Vac<600V FB纹波237mV(正常范围) 其他说明:本测试报告针对XXX12V1A适配器成本优化方案(变压器资料如下图),福大海矽竭诚为客户提供完善到位的服务。 变压器版本:V2(20150831) 1、各绕组绕制参数见下表所示EE19立式骨架 绕序绕 组 线径*根数 脚位圈数套管(L) 绝缘胶带 9.0mm/Ts 绕线方式 进 脚 出 脚 Ts 进出 1 N1 ¢0.19mm*1(2UEW) 2 3 68 加套管 2 N2 ¢0.35mm*2(TEX-E) 三层绝缘线 10 8 21 加套 管 加套 管 3 N3 ¢0.19mm*1(2UEW) 3 1 68 5 N4 ¢0.19mm*1(2UEW) 5 4 28 制作说明: 1. 骨架EE19立式脚距4mm 排距10.3mm PC40磁芯Ae为23mm2 2. 电感量Lp(1→2)=2mH,漏感为Lp的5%以下 3. 初级对次级打3000V AC漏电流<2mA/60s 4. 初级对磁芯打15000V AC漏电流<2mA/60s 5. 次级对磁性打15000V AC漏电流<2mA/60s 6. DC500V绕组与磁芯之间1min大于100mΩ 7. DC500V绕组与绕组之间1min大于100mΩ 注:PIN3、PIN6、PIN7、PIN9需剪脚 版本更新说明: 1、初始版本V1(20150721) 2、版本V2(20150831)调整初次级匝数,次级由飞线改为插脚,去掉铜带屏蔽,去掉磁芯接地(进行成本优化)

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

开关电源测试报告

电源测试报告 一、功率因数与效率测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、万用表、功率表; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,输出带最大负载1.7A、常温25℃; 3、测试方法: 1)、依规格设定测试条件;输入电压、输入频率、最大负载; 2)、从功率表中读取Pin and PF值,并读取输出电压计算Pout; 3)、功率因数=Pin/(Vin*Iin),效率=Pout/Pin*100﹪; 4、测试数据 二、能效测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、万用表、功率表; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,输出负载分别为1.7A,1.275A,0.85A,0.425A; 3、测试方法: 1)、在测试前将产品在标称负载条件下预热1分钟; 2)、按负载大小由大到小分别记录220V ac/50Hz/60Hz输入时的输入功率(Pin),输入电流(Iin),输出电压(Vo1,Vo2),功率因数(PF),然后计算各负载下的效率; 3)、在空载时记录输入功率与输入电流。 4、测试数据 三、纹波与噪声测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、示波器; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,负载分别为1.7A,1.275A,0.85A,0.425A,0A,常温25℃; 3、测试方法:按测试回路接好各测试仪器,设备,及待测品,测电源在各负载下的纹波与噪声; 4、测试数据及最大幅值的波形。 四、上升/下降时间测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、示波器; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,负载为1.7A;

开关电源测试规范

开关电源测试规范 (2007-12-22 17:15) 分类:电源技术类文章 开关电源测试规范 一、安全标准检查工作指导 5 1、高压测试 5 2、低输入电压产品使用1800VAC作高压测试 5 3、绝缘测试 5 4、漏电流测试 5 5、接地测试 5 6、输入电流测试 5 7、输入端的剩余电压 5 8、各输出端的最大VA 5 9、异常操作测试 6 9.2、特低输入电压测试 6 9.3、特高电压测试 6 9.4、过载测试 6 9.5、长时间的过压保护测试 6 9.6、适配器内可熔断电阻的安全测试 7 10、异常处理测试 7 10.1、严格的跌落测试(对于AC适配器) 7 10.2、严格的震动测试(对于AC适配器) 7 11、可见的潜在安全问题检查 7 11.1、输贴片电容的检查 7 11.2、AC输入线的检查 7 11.3、DC输出线的检查 7 11.4、热组件 8 12、可燃性检查 8 13、各种检查 8 13.1、组件检查 8 13.2、标贴检查 8 13.3、空间及爬电距离 8 二、环境条件测试 8 1、高温测试 8 2、低温操作测试 8 3、高湿操作测试 8 4、高低温储存循环测试 8 5、高湿储存测试 8 6、振动测试 9 6.1、非工作状态测试 9 6.2 工作状态振动测试 9 7、跌落测试 9 三、静态工作特性测试 9 1、输出电压与电流调整范围 (需在高、低、常温下进行测试) 9 2、效率测试 (高、低、常温三种条件下进行) 10

3、起机输入电压测试 (高、低、常温三种条件下进行) 10 4、输入电压临界电测试(高、低、常温三种条件下进行) 10 5、输出电压电流特性曲线测试 (高,低,常温三种条件下进行) 10 6、输出共模噪音电压测试 (在规格中有要求才做) 10 7、可听噪音测试 10 四、动态性能测试 10 1、浪涌电流测试 10 1.1、室温冷起机 10 1.2、室温热起机 11 2、开关机时输出电压过冲与欠冲测试 11 3、开机延时及输及电压间跟从测试 11 4、开机维持时间 12 5、阶跃负载响应测试 (此测试项须进行低温、常温、高温三种条件的测试) 12 6、POWER GOOD /FAIL TEST 12 五、开短路测试 12 1、测试范围 12 2、测试标准 13 3、测试方法(TEST METHOD) 13 3.1、开短路测试(Open short method) 14 3.2、在测试过程中和测试后要观察的项目(Utems to observe doing or after open short) 14 六、可靠性测试 15 1、电解电容寿命的检测 15 2、RUBYCON公司的电容寿命计算公式 16 3、温升测试 16 3.1、外壳温升 16 3.2、零件温升 16 3.3、火牛温升 17 3.4、电容温升测试 17 3.5、高温开关机测试 17 3.6、MTBF(平均无故障时间计算) 17 3.7、组件失效率的计算 17 七、组件使用率测试工作指导 18 1、测试范围 18 2、测试条件 18 3、用率要求 18 4、测试方法 18 4.1、电阻 19 4.2、电解电容使用率测试 19 4.3、电容 20 4.4、陶瓷电容 20 4.5、晶体三极管和场效应管 20 4.6、二极管 20 4.7、稳压二极管 20

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

2011全国大赛A题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2011----A题 指导老师:时斌孙其昌 队员:08级张林 08级宋杰 09级汲建玲 学校:南京师范大学 学院:中北学院

摘要:本文介绍了直流均流源的原理,设计思路及方法,整个系统以MSP430单片机为控制器,控制均流,采用开关电源芯片LM2576为电源芯片。通过独立键盘控制电源电压的输出,其操作方便简单。两路电源能够在外接负载变化的情况下自动均流,整个系统具有电路简单,输出电压范围大,精度高,稳定可靠的特点,并具有过流保护及自动恢复功能,很好的达到了题目的各项要求。 关键词:均流源MSP430 LM2576 自动均流 Abstract :A DC current source was introduced in this paper . In this article we introduce a theory of a DC current source and how to design .The system is made up of MSP430 which play a role of microcontroller , and LM2576 as Power chip .the system is perfect in large output voltage range ,high precision ,high stability and in current-liminting and auto-resume . Keywords:current source MSP430 LM2576 Automatic Current

开关电源测试报告

Pass / Fail: According to specification 4 hours storage at 0℃, and operating at 40℃ . : Not Specified Test Equipment: TOPNOTCH OTC-2B-N Open Chamber . : Not Tested CHROMA Series AC Source / DC Load

A. INPUT CHARACTERIZATION INPUT CURRENT/POWER/EFFICIENCY/POWER FACTOR Test conditions: The unit is set at maximum load and the input voltage is varied from the minimum to the maximum value. Efficiency is computed and Power Factor is either computed or measured after 10 minutes warm up at least. Test equipment: Chroma Model 8000 Power Supply Auto Test System Chroma Model # 6590 9KVA Low Impedance AC Source Chroma Model # 630X0 DC Load Chroma Model # 6630 Power Analyzer Pass/Fail criteria: The unit test shall meet the specification requirements. Test result: PASS @25C Vin(Vac)Freq(Hz)Iin(A)Pin(W)Vout(V)Pout(W)Pd(W)PF Eff(%) Vin(Vac)Freq(Hz)Iin(A)Pin(W)Vout(V)Pout(W)Pd(W)PF Eff(%)

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

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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 (二)、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UO=±。在额定输出功率工作状态下,供电系统的效率不低于60% 。 (2)调整负载电阻,保持输出电压UO=±,使两个模块输出电流之和IO =且按I1:I2=1:1模式自动分配电流,调整负载电阻,保持输出电压 UO=±,使两个模块输出电流之和IO =且按I1:I2= 1:2模式自动分配电流,每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。调整负载电阻,保持输出电压 UO=±,使两个模块输出电流之和

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