【My Project】开关稳压电源--第八届索尼杯全国大学生电子设计竞赛(2007)

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【My Project】开关稳压电源

SkySeraph Aug 29st 2011  HQU

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Latest Modified Date：Aug 29st 2011  HQU

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题记：学生时代快要告一段落，20年的学生生涯，一些整理，这是2007年参加第八届索尼杯全国大学生电子竞赛的作品

 

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一、概要

 

Ø  项目时间：2007.6-2007.9 

 

 

n  6-8月：学校电子竞赛暑假培训。完成单片机的系统自学，巩固电子相关技术，和团队一起研究开发单片机应用系统开发板

 

 

n  9 月 ：四天三夜的电子竞赛。选题、调研、方案确定、实施、调试，较为成功的完成了竞赛题目的绝大部分要求

 

Ø  我的职责：队长     

 

n  负责系统总体方案的确定、文档写作以及部分硬件设计，统筹各个模块的实施、集成以及协调工作

 

Ø  团队成员：** *** ***   

 

Ø  指导老师：***

 

Ø  荣誉成果：全国27个赛区767所高校共6935个参赛队，获湖南赛区三等奖(有点可惜，重在参与，在乎过程)

Ø  心得感受：终身难忘。心从良师，结识益友，收获知识，扩展视野，提升能力

Ø  设计要求：设计如下图所示开关稳压电源

 

 

 

 

基本要求：

 

（1）输出电压UO可调范围：30V～36V；

 

（2）最大输出电流IOmax：2A；

 

（3）U2从15V变到21V时，电压调整率SU≤2%（I₀=2A）；

 

（4）IO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）；

 

（6）DC-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）=2.5±0.2A；

 

发挥部分

 

（1）进一步提高电压调整率，使SU≤0.2%（IO=2A）；

 

（2）进一步提高负载调整率，使SI≤0.5%（U2=18V）；

 

（3）进一步提高效率，使≥85%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；

 

（4）排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态；

 

（5）能对输出电压进行键盘设定和步进调整，步进值1V，同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。

 

（6）其他。 

 

 

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二、实现：

 

摘要：本设计采用UC3844构成一种PWM斩波升压型DC-DC转换电路, 实现了一种廉价、高性能的开关稳压电源的设计。整个系统主要由开关稳压电源电路、单片机测控子系统两部分组成，其中开关稳压电源电路由降压、整流、滤波、Boost、过流保护等环节所构成；单片机测控子系统实现电压步进设置、电流电压显示等功能。运用Protel 99SE软件绘制了总体电路, 借助Multisim2001和proteus仿真软件对各个单元电路进行了功能分析与仿真。根据仿真与实验结果修正元器件参数,完成了开关稳压电源的制作与测试,满足了课题性能技术指标的要求。

 

系统组成：系统由开关稳压电源电路和单片机测控子系统两部分组成，其中开关稳压电源电路由降压、整流、滤波、Boost、过流保护等环节所构成；单片机测控子系统实现电压步进设置、电流电压显示等功能

 

开关稳压电源原理图：

 

 

 

 

测试结果

 

 

 

 

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三、相关原理：

1 UC3844：

http://wenku.baidu.com/view/58c3d3fbaef8941ea76e05c2.html

http://wenku.baidu.com/view/7f99ba1b964bcf84b9d57bd2.html

 

 

2 直流斩波电路/DC-DC：降压变压器输出的18V交流电经过整流滤波后最高电压约为25V，要得到30～36V的直流输出电压，必须进行升压变换。本系统DC-DC变换器主电路拓扑选用非隔离的Boost升压斩波电路，如下图所示。功率开关管V2导通时电感L储能，负载有电容C供电；V2关断时E向负载供电，同时向电容C充电。控制V2的开关占空比即可控制输出电压值。

 

 

 

 

 

 

3 直流稳压电源：

 

 

 

 

 

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Author:         SKySeraph

 

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