智能开关稳压电源的设计

摘  要

   开关电源技术运用功率变换器进行电能变换，经过变换电能，可以满足各种用电要求。由于其高效节能可带来巨大经济效益，因而引起社会各方面的重视而得到迅速推广。本系统是以单片机C8051F020为控制核心，利用脉宽调制集成电路UC3843设计了单端反激式开关稳压电源。系统由单片机控制，具有键盘设定、步进、液晶显示测量值等功能。创新之处为本系统采用储能电感替代开关变压器，从而使得电路实现变得简单，输出电压调整范围较宽，输出电压从30-36V可调，最大输出电流大于2A，纹波电压峰峰值小于0.9V，且电源效率可达到80％。

关键词：升压型；开关电源；电路设计；脉冲宽度调制

 

Abstract 

Switching power supply techniques which transform the electrical energy using the power converter,can meet the various electricity requirements,after transform the  electrical energy. high efficiency and energy saving can brings tremendous economic benefits, so that it caused all sectors of society’s attention and is promoted rapidly.The system’s control core is C8051F020, using PWM IC design of the UC3843 single-ended flyback switching power supply. It’s controlled by SCM, and to have a keyboard settings, step, liquid crystal display measurements, and other functions. Innovation system is switching to alternative energy storage inductor circuit transformer to achieve simple, The output voltage adjustment range becomes wilder from30-36V.The maximum output current is greater than 2 A,and ripple-peak voltage less than 0.9 V, and power efficiency is up to 80 percent.

Keywords: step-up; Switching power supply; circuit design; PWM

 

   设计要求
1、输出电压UO可调范围：30V～36V；
2、最大输出电流IOmax：2A；
3、输入电压U2从15V变到21V时，电压调整率SU≤2%（IO=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；
目  录      
摘  要 II
Abstract III
第一章 概论 1
1.1引言 1
1.2开关稳压电源的发展与现状 1
1.3开关稳压电源的基本构成与分类 2
1.4开关稳压电源可靠性设计研究 3
1.4.1开关电源的电气可靠性设计 3
1.4.2电磁兼容性(EMC)可靠性设计 5
1.4.3 电源设备可靠性热设计 6
第二章 升压型开关稳压电源的硬件设计 8
2.1 设计要求 8
2.2升压变换器（boost converter） 8
2.3系统方案的设计与论证 9
2.3.1系统方案 9
2.3.2 三种方案的比较 10
2.3.3提高效率方面的考虑 10
2.4 系统总体框图 11
2.5 电路设计与参数计算 11
2.5.1 整流滤波电路的设计 12
2.5.2 DC-DC变换器电路设计与计算 12
2.5.3数字设定及显示电路的设计 14
2.5.4效率的分析及计算 15
第三章 系统软件设计 16
3.1系统程序流程图 16
3.2系统程序 17
第四章 系统测试 18
4.1测试方法与数据 18
4.1.1测试仪器 18
4.1.2测试方法及数据 18
4.2测试结果分析 19
第五章 结束语 20
参考文献 21
致   谢 22
附录A 系统主要电路图(整流滤波、DC-DC变换器部分) 23
附录B 系统软件主要程序清单 24

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