【導(dǎo)讀】獨立進行研究所取得的成果。畢業(yè)設(shè)計（論文）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或。未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。盡我所知，除文中已。撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文。中以明確方式標(biāo)明。電路能否正常工作的基礎(chǔ)。開關(guān)穩(wěn)壓電源由于具有體積小、重量輕、效率高、輸。出穩(wěn)壓范圍寬等優(yōu)勢，被應(yīng)用于各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。由于人們對電子產(chǎn)品的功能及性能的要求不斷提高以及對節(jié)能環(huán)保的。本文設(shè)計了一個基于51單片機的開關(guān)穩(wěn)壓電源。以我國市電電壓作為輸入，經(jīng)過變壓、整流和濾波得到一個直流15V電壓，然后以Boost斬波電路為核心，壓為30V～36V可調(diào)，輸出最大電流可以達到2A，電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率較低，輸出噪聲紋波電壓峰-峰值較小，DC-DC變換器的效率能夠達到80%以上。路采用多種保護功能來實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性，而且具有輸出電壓、電流的顯示功能。

　　

【正文】 輸入電壓（ V） 輸入電流（ A） 輸出電壓（ V） 36 輸出電流（ A） 2 效率 % DCDC 轉(zhuǎn)換器效率 η=UOIO/UINIIN=%。 (4)過流保護：當(dāng)負載電流超過 時，輸出電壓降到約 0~5V(取決于負載阻抗大小 )；排除過流故障后，電源能自動恢復(fù)為正常工作狀態(tài)。 基于 51 單片機的開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計 22 （ 5）紋波與噪聲電壓測試： U2=15V、 Uo=36V、 Io=2A，用示波器測量。紋波峰 峰值 =。 測試結(jié)果分析 測試數(shù)據(jù)與設(shè)計指標(biāo)的比較 表 54 數(shù)據(jù)測試 測試項目 基本要求 電路測試結(jié)果 輸出電壓可調(diào)范圍 30V36V 實現(xiàn) 最 大輸出電流 2A 實現(xiàn) 電壓調(diào)整率 ≤2％ ％ 負載調(diào)整率 ≤5％ ％ DCDC 變換器效率 ≥85％ ％ 電壓電流顯示 實現(xiàn) 產(chǎn)生偏差的原因 1）對效率等進行理論分析和計算時，采用的是器件參數(shù)的典型值，但實際器件的參數(shù)具有明顯的離散性，電路性能很可能因此無法達到理論分析值。 2）電路的制作工藝并非理想的，會增加電路中的損耗。 系統(tǒng)改進 1）單片機雖然可以直接連接 MOS 管，但它的 I/O 口輸出電壓低，驅(qū)動能力不是很強，為了更穩(wěn)定的驅(qū)動 MOS 管，我們可以 采用專用驅(qū)動芯片 IR2302。單片機輸出的 PWM 的高低電平，通過專用芯片可以實現(xiàn) MOS 管的高速開通和關(guān)斷。IR2302 還具有欠壓保護功能。欠壓就是低于規(guī)定的電壓范圍，欠壓保護就是當(dāng)被保護線路的電源電壓低于一定數(shù)值時，保護器切斷該線路；當(dāng)電源電壓恢復(fù)到正常范圍時，保護器自動接通。利用 IR2302 自身的欠壓保護功能，對其電源電壓進行檢測，使場效應(yīng)管一直工作在非飽和區(qū)或者截止區(qū)，防止場效應(yīng)管進入飽和區(qū)后而損壞了。 VCC1IN2SD3COM4VB8HO7VS6LO5BIR2302SPWMGND+12VPWMINSMOS 管驅(qū)動 圖 51 驅(qū)動芯片引腳 2）使用性能更好的 器件，如換用導(dǎo)通電阻更小的電力 MOS 管，采用低阻電容。 3）使用軟開關(guān)技術(shù)，進一步減小電力 MOS 管的開關(guān)損耗； 榆林 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 4）優(yōu)化軟件控制算法，進一步減小 電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率。 本章小結(jié) 本章對系統(tǒng)進行了仿真，制作了 PCB，對測試儀器、測試方法進行介紹，然后對 各項結(jié)果的測試及效率的分析，進一步對設(shè)計進行調(diào)試與總結(jié)，分析系統(tǒng)產(chǎn)生偏差的原因。并為提 高效率，改善系統(tǒng)做了詳細的計劃，為以后的改進有了明確的目標(biāo)。 基于 51 單片機的開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計 24 榆林 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 總結(jié) 拿到本設(shè)計的題目后，我首先對題目的理解做了一些資料的查閱，確定設(shè)計的方向，然后根據(jù)所確定的方向查閱了大量資料，再結(jié)合任務(wù)書中老師的的要求，對方案有了大體的輪廓，進行了方案論證，確定了設(shè)計方案：將 系統(tǒng)主要分為主電路模塊、控制模塊、顯示模塊三部分。 設(shè)計方案與元器件參數(shù)確定后，首先用 proteus 軟件進行仿真，由于有些器件在仿真中無法找到，只能找一些相似的元件代替。由于長時間沒接觸 proteus，好多東西都得重新學(xué)習(xí)，完成仿真的過程中也學(xué)到了很多東西，但由于有些元件可能 不是該電路中所需要的，所以與理想中的結(jié)果會有一些偏差。不過結(jié)果還是很可觀的，情理中。仿真的成功預(yù)示著硬件的成功。 接下來就用所確定的原理圖中所需的器件開始采購元器件，進行硬件的焊接。在制作硬件的過程中，采用模塊化制作，嚴(yán)謹?shù)淖龊妹恳徊?，一個模塊完成后進行調(diào)試，確保電路圖的正確性，可靠性。硬件制作全部完成后，根據(jù)硬件電路圖再次核對了元器件的型號，極性，安裝是否正確，檢查硬件電路連線是否與電路圖一致。 硬件電路制作完畢后，開始調(diào)試。這個過程相當(dāng)復(fù)雜艱難，出現(xiàn)了很多問題，例如控制芯片工作一會后發(fā)燙很厲害，實際輸出 與理論不符等。遇到這些問題后，首先檢測硬件電路，對硬件電路的連接確定無誤后若還不對，就要考慮是否參數(shù)選擇不對，必須重新計算后再選，直到出現(xiàn)所需要的實驗結(jié)果。 因為要做出開關(guān)電源實物，所以設(shè)計與調(diào)試的過程很辛苦，但我體會更多的是學(xué)到知識與 能力 提高之后的喜悅。大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過程中，雖然進行了較多的實驗與實習(xí)，但多數(shù)是是驗證性的，很簡單，很少有自己的設(shè)計。本次設(shè)計，從方案 論證、參數(shù)設(shè)計、器件購買、硬件制作所有的過程都是自己一手完成， 并 將系統(tǒng)實物調(diào)試成功。 基于 51 單片機的開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計 26 參考文獻 27 參考文獻 [1] 莊淵昭．開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計 [J]．電子制作 , 2020, (9): 5861． [2] 謝光希 ,張華 ,王川．基于 TL494 的開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計 [J]．中國高新技術(shù)企業(yè) , 2020, (16): 9091． [3] 任國海．電力電子技術(shù) [M]．杭州 : 浙江大學(xué)出版社 , 2020． [4] 王水平 ,史俊杰 ,田慶安．開關(guān)穩(wěn)壓電源原理、設(shè)計及實用電路 [M]．西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 , 2020． [5] 王磊 ,李建敏 ,李平．基于 PWM 的開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計 [J]．電腦知識與技術(shù) :學(xué)術(shù)交流 , 2020, 9(2): 922924． [6] 譚立嘯．一種小功率開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計 [J]．黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報 , 2020, 23(3): 8688． [7] 徐強．一種 開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計 [J]． 中國電子商務(wù) , 2020, (17): 7474． [8] 李朝青．單片機原理及接口技術(shù) (第 3 版 ) [M]．北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020． [9] 王兆安 ,黃?。娏﹄娮蛹夹g(shù) (第 4 版 ) [M]．北京 : 機械工業(yè)出版社 , 2020． [10] 潘永雄 ,沙河．電子線路 CAD 實用教程 (第 4 版 ) [M]．西安 : 西安電子科技大學(xué)出版社 , 2020． [11] 胡仁喜 ,李瑞．電路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)實例教程 [M]．北京 : 機械工業(yè)出版社 , 2020． 基于 51 單片機開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計 28 致 謝 29 致 謝 至此，我的設(shè)計已經(jīng)完成。我首先要感謝我的指導(dǎo)老師，在他的督促與幫助下，我才能成功的完成本次設(shè)計。我還要感謝我的同學(xué)們，在平時的學(xué)習(xí)中給我解惑，在硬件的制作中給我?guī)兔Α? 老師嚴(yán)謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，樸實無華，平易近人的人格魅力對我影響深遠。 在大四這一年中，老師給了我許多幫助。 在設(shè)計中，他給了我很多寶 貴的意見和建議；在生活中， 他給我們尋找工作的信息，鼓勵我們?nèi)ふ颐篮玫奈磥??？傊臉銓崯o華，平易近人深深地感染著我們。認真的完成畢業(yè)設(shè)計，從未放棄，這和老師的關(guān)懷分不開。 我要感謝我的所有同學(xué)，在這個團結(jié)奮斗、積極向上、充滿愛心的集體中，我獲得了不斷進取的動力。設(shè)計期間大家互幫互助，攻克難關(guān)，順利完成畢業(yè)設(shè)計。 最后我要感謝我的家人和朋友。在家人的鼓勵下，我忘記了所有的困難，迎難而上；在朋友的幫助下，我學(xué)到了很多大學(xué)沒有學(xué)到的東西。這一年，成長了很多。 四年的大學(xué)生活，是家人、老師、朋友、同學(xué)點點滴滴的 關(guān)懷讓我成長，讓我順利完成大學(xué)的學(xué)業(yè)。 再次由衷的感謝你們！ 基于 51 單片機的開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計 30 附 錄 31 附 錄 A EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9(RD)17(WR)16(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)1512345678(AD0)39(AD1)38(AD2)37(AD3)36(AD4)35(AD5)34(AD6)33(AD7)32(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30(TXD)11(RXD)10GND20VCC40U1STC15F2K60S21 2 3 4 5 6 7 8 9J112345678910111213141516J2VCCVCCVCC1K+470uF VCCGNDS1S2GND顯示部分PWMA/D 電路部分 保護電路 +12VGND20KRup+12VTEST47KRjz1Rjz2GNDSDCjz84567LM393BGND104C393+12V+12V200Rzb103CzbQ2IRF1405PWM TESTGND GND(a) (b)+12VGND20KRup+12VTEST47KRjz1Rjz2GNDSDCjz84567LM393BGND104C393+12V+12V200Rzb103CzbQ2IRF1405PWM TESTGND GND(a) (b) VCC1IN2SD3COM4VB8HO7VS6LO5BIR2302SPWMGND+12VPWMINSMOS 管驅(qū)動 10mHL2Inductor470uFC?104CBHC? 銅康絲Rtext2輸出濾波Uo+Uo+2GND Uo PWM 附 錄 32 附 錄 B 主函數(shù) //使用 \ 輸出 PWM 波形， include include include include sfr PCA_PWM2 = 0xf4。 code uchar seven_seg[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 uchar cp1。 uint bbb,ddd。 uint cp0,cp3,adc_num。 float aaa。 sbit P3_4 = P3^4。 sbit P3_5 = P3^5。 sbit P3_6 = P3^6。 void display(void) {