【正文】 （3）附屬功能①過電流保護(hù)電流保護(hù)就是輸出短路或者過負(fù)載時對電源或負(fù)載進(jìn)行保護(hù)。條件是輸入電壓的下限時輸出電壓的最大值，以及輸入電壓的上限時輸出電壓的最小值。穩(wěn)壓精度即輸出電壓精度或電壓調(diào)整率，輸出電壓變化的原因有很多。開關(guān)電流的平波輸入方式是電容輸入方式，峰值電流較大，需要考慮電流的波峰系數(shù)和功率因數(shù)的規(guī)定。10%，考慮配線路徑及各種實際問題，輸入電壓的變化范圍一般為15%到+10%。 （7）穩(wěn)壓精度：有多種原因會導(dǎo)致輸出電壓的波動，如輸入電壓波動、負(fù)載改變等，穩(wěn)壓精度指在容許的工作條件（輸入電壓波動、負(fù)載變化、環(huán)境溫度改變等）范圍內(nèi)，實際輸出直流電壓與額定工作條件時理想輸出直流電壓的比值。 （3）額定輸入電流：指在額定輸入電壓和額定輸出功率時的輸入電流。常見的開關(guān)電源電氣技術(shù)指標(biāo)有： （1）輸入電源的相數(shù)、頻率：根據(jù)輸出功率不同，可采用單相或三相電源供電。 電源性能指標(biāo)的測試開關(guān)電源的技術(shù)指標(biāo)的通用事項、包括電源名稱和適用規(guī)格。將電路連接好，用示波器觀察基極輸入信號和集電極的輸出信號，觀察發(fā)現(xiàn)，輸入信號幅度較小，但是經(jīng)過開關(guān)后，在集電極的輸出信號，幅度明顯被放大，效果比較好，說明控制脈沖可以直接控制開關(guān)電路，信號穩(wěn)定。經(jīng)檢測無誤后，再次測得整流輸出電壓為 ，和理論值相近，同時測的穩(wěn)壓塊輸出電壓為，模塊工作正常，能像單片機(jī)提供穩(wěn)定電源。)012()01()0( yykdykprkiu ?????????其中： 為 PID 參數(shù)， y0 為第三次采樣值， y1 為之第二次采樣值，y2 為第d,一次采樣值。define time 6553640 time()void{TH0=time8。這樣如果確定了計數(shù)值，就能計算出定時時間，而知道了定時時間也可計算出計數(shù)器的預(yù)置值。89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了性價比極高的方案。所以 ADC0809 只能采樣 05V 的電壓，假若輸入電壓超過 5V 則會損壞芯片。滿足電壓預(yù)置要求，通過切換可以顯示當(dāng)前預(yù)置電壓值，輸出電壓值，PID 控制增量以及 PID 控制的比例、積分、微分三個參數(shù)。軟件子程序包括：（1）鍵盤和數(shù)碼管掃描子程序，（2）ADC0809 轉(zhuǎn)換子程序，（3）定時器 0 中斷產(chǎn)生方波子程序，（4）PID 控制子程序，（5）定時器 1 中斷修改占空比、進(jìn)行 PID 控制、數(shù)碼顯示子程序。因為鍵盤在按下過程中會產(chǎn)生抖動，單片機(jī)可能錯誤地認(rèn)為是按下幾次，這樣會造成誤操作，因此在鍵盤處理程序中要加延時去抖動程序。所以,通過電平狀態(tài)(高或低)的檢測,便可確選線的狀態(tài)進(jìn)行判斷的。這種鍵盤的優(yōu)點(diǎn)是使用方法簡便,接口簡易,反應(yīng)快速,缺點(diǎn)是成本較高。該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊比較，不管電路結(jié)構(gòu)還是顯示程序都簡便得多。 下圖為 ADC0809 的接線圖：圖 ADC0809 接線圖 顯示電路設(shè)計液晶顯示器以其體積小、厚度薄、重量輕、耗能少、無電磁輻射、畫面無閃爍、避免幾何失真、抗干擾等諸多優(yōu)點(diǎn)被業(yè)界和用戶一致看好。本次設(shè)計在調(diào)試過程中使用的是 89S51，該單片機(jī)與 MCS51 系列完全兼容，工作頻率 0到 33M 赫茲，支持系統(tǒng)編程，只需要從電腦引出幾根線即可。振蕩電路本次設(shè)計采用的是石英振蕩電路，外接電容 CC2 的容量的大小的取值會影響振蕩頻率的高低、振蕩器的工作穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用陶瓷振蕩器，應(yīng)選擇容量為 30—50PF，對于石英晶體，選擇 20—40PF，這里我們選擇電容為22PF，晶振為 24M 赫茲。值得注意的是：每當(dāng)訪問外部存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙20圖 過流保護(hù)電路 控制電路設(shè)計 控制電路采用 89c52，該芯片有 32 個可編程的 I/O 口，在此介紹需要用到的單片機(jī)管腳功能。該電路有自鎖功能，一旦負(fù)載電流增大的持續(xù)時間超過 C1 的充電時間，電路觸發(fā)后，即使負(fù)載電流恢復(fù)正常，也不能解除保護(hù)狀態(tài)，必須關(guān)斷電源，排除過流因素，晶閘管才能復(fù)位。該開關(guān)管選擇為 PNP 型，當(dāng)控制脈沖的低電平時，開關(guān)導(dǎo)通，電感存儲能量，開關(guān)把電路的輸入電壓變成高頻脈沖，當(dāng)控制脈沖為高電平時，開關(guān)截止，電感把所存儲的能量釋放給負(fù)載。,廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙183 硬件電路設(shè)計 電源電路設(shè)計開關(guān)電源設(shè)計包括輸入整流濾波電路、開關(guān)變換電路、輸出整流濾波電路、采樣電路，保護(hù)電路。濾波電容決定輸出電壓的紋波，電源通電后，電容器充電，電壓值迅速上升到最大值，由于電感電流仍小于輸出電流，電容向負(fù)載放電，電壓下降，產(chǎn)生紋波，在一個脈沖周期中，電容所釋放的電量為 ，設(shè)紋波電壓峰峰值為 ，則有TIo?pV?? 210CTIopV/?????PVp???任務(wù)要求為 脈沖頻率為 25 千赫茲，即周期為,1,0AImv?? us40，取電容量為 470 的鋁電解電容。所以其耐壓值就必須大于集電極的輸入電壓，同樣考慮到電網(wǎng)波動和開關(guān)瞬間濾波電感所產(chǎn)生的浪涌電壓，取其耐壓值為輸入電壓的 2 倍。其次，開關(guān)的導(dǎo)通時間也不宜過長。當(dāng)負(fù)載上的電壓要跌落時，電容再次給負(fù)載放電，這時可使輸出電壓高于輸入電壓。由于開關(guān)管和負(fù)載是并聯(lián)的，也稱它為并聯(lián)開關(guān)電源。 升壓型變換電路升壓式開關(guān)電源的輸出電壓總是高于輸入電壓 Ui，并且極性是相同的?？梢姡斎腚娔芡耆D(zhuǎn)oLI??max21換為電路的能量，效率很高，正是開關(guān)電源的優(yōu)勢所在。隨著電感電流的下降，電容開始放電， 由最大值逐漸開始下降。當(dāng)電感電流上升到等于 Io 時，電容停止向負(fù)載供電，此時輸出電壓達(dá)到最小值。當(dāng)開關(guān)元件被控制截止時，由于電感上的電流不能跳變，儲存于電感中的能量繼續(xù)供給負(fù)載，此時，續(xù)流二極管正向?qū)?，?gòu)成閉合回路。開關(guān)電源的四中組態(tài)為：（1）Buck 變換器；（2）Boost 變換器；（3）BuckBoost 變換器；（4）CUK 變換器。 開關(guān)變換器結(jié)構(gòu)分析與選擇 開關(guān)電源的核心是高頻開關(guān)變換電路和脈沖控制電路。如同樣是數(shù)字量 255，可能表示的是 5V 的直流電壓，也可以表示其他的量；即使是相同的量綱，如果變化范圍不同，相同的數(shù)字量表示的模擬量也是不同的，數(shù)字 0 所以控制系統(tǒng)在進(jìn)行顯示、打印、記錄和報警等操作時，必須把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的不同量綱的物理量。BmeLNI?廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙12 標(biāo)度轉(zhuǎn)換技術(shù)本次設(shè)計使用了 ADC0809，這種芯片只能采樣 0 到 5V 的電壓，所采集回來的電壓對應(yīng)的是 0 到 255 的數(shù)字量，而用戶從鍵盤輸入的是電壓值，為了進(jìn)行比較，需要經(jīng)過標(biāo)度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以得到同樣的單位量綱。需要自己繞制，所需最小電感值可以由公式計算 式中 為估計最大輸入電壓下，開關(guān)管導(dǎo)通時間，)ax(inIoutTVL??on根據(jù)設(shè)計前輩們的經(jīng)驗，估計為開關(guān)周期的 30%是比較合適的。//同時計數(shù) T++。改變 D，T 的值可以改變脈沖頻率，改變 D 值可以控制占空比。 閉環(huán)時，電源自動進(jìn)行脈寬調(diào)制，當(dāng)系統(tǒng)讀取到鍵盤預(yù)置的電壓變化時，先將鍵盤輸入值和從輸出端的取樣值相比較，假設(shè)當(dāng)前鍵盤輸入為 10v，從輸出端取樣的值為6v，差值為 4v，則系統(tǒng)會根據(jù)這個差值，更新脈寬使得輸出端電壓上升為 10v；同樣，當(dāng)鍵盤輸入為 6v，輸出端取樣值為 10v，差值為4v，系統(tǒng)會根據(jù)算法，將占空比減小以使輸出電壓變小，這就是系統(tǒng)脈寬調(diào)制過程。單片機(jī)根據(jù)鍵盤輸入值和取樣值之間的差值，修改脈沖占空比，并輸出控制功率開關(guān)管，以便得到期望的輸出電壓值，并根據(jù)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器所采樣的電壓和鍵盤輸入比較，根據(jù)差值調(diào)用 PID 算法再次修改脈寬使輸出電壓穩(wěn)定?；谏鲜隹紴V及題目的具體要求，本設(shè)計選用 PWM 調(diào)制方式。 +Vout+圖 隔離式 DCDC 結(jié)構(gòu) 方案 3方案 3：單片機(jī)擴(kuò)展 A/D 轉(zhuǎn)換器，不斷檢測輸出端的電壓，并根據(jù)電源輸出電壓與鍵盤預(yù)置電壓的差值，輸出一個 PWM 脈沖，直接控制電源的工作。圖 開關(guān)電源的一般框圖單片機(jī)控制的開關(guān)電源，從對輸出電壓控制的角度分析，可以有幾種可行的方案。（4）濾波的效率大為提高，使濾波電容的容量和體積大為減小。由于沒有采用大型的工頻變壓器，并且在開關(guān)管上的耗散功率大幅度降低后，又省去較大的散熱片，因此開關(guān)電源的體積和重量都可以得到減小。 開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)（1）功耗小，效率高。這樣功率晶體管的功耗就會隨電源的輸出功率的增加而增大。線性電源是發(fā)展較早的一種電源，其功率管工作在線性放大區(qū)。開關(guān)電源的核心部分是一個直流變換器。根據(jù)中國電源學(xué)會收集整理的數(shù)據(jù)，2022 年全國開關(guān)電源(主要包含消費(fèi)類開關(guān)電源、工業(yè)類開關(guān)電源、通信電源、PC 電源)產(chǎn)值達(dá)到 855 億元，2022 年達(dá) 931 億元，增長 %。廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙5開關(guān)電源(Switching power supply)是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制 IC 和 MOSFET 構(gòu)成。 　 　 模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢，可以用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設(shè)計成 N+1 冗余電源系統(tǒng)，并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴(kuò)展。由于開關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，因此國外各在開關(guān)電源制造商都致力同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（MnZn）材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs）下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關(guān)鍵技術(shù)。 電源技術(shù)的發(fā)展方向從日常生活到最尖端的科學(xué)都離不開電源技術(shù)的參與和支持，而電源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)對提高一個國家勞動生產(chǎn)率的水平，即提高一個國家單位能耗的產(chǎn)出水平，具有舉足輕重的作用。上世紀(jì) 80 年代，提出了電源制造中電力電子集成概念，明確了集成化是電力電子技術(shù)未來發(fā)展的方向，是解決電力電子技術(shù)發(fā)展面臨障礙的最有希望的出路。它和線性電源的根本區(qū)別在于它的變壓器不工作在工頻上，而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲頻率上。通過輸入調(diào)整器可以使輸出精度增加，但這更增加功率消耗，并使效率更低。傳統(tǒng)電源存在不足的地方，例如，傳統(tǒng)電源效率不高，線性電源由于功率管是工作在線性放大狀態(tài)，功率管的電流和輸出電流是成比例的，因此當(dāng)輸出電流越大時，功耗就越大。數(shù)字電源提供了智能化的適應(yīng)性與靈活性，具備直接監(jiān)控、處理并適應(yīng)系統(tǒng)條件的能力，能滿足任何復(fù)雜的電源要求。尤其在 06 年之后美國推出了“能源之星”計劃后，對開關(guān)電源的設(shè)計以及制造業(yè)產(chǎn)生了推波助瀾的作用。 綠色節(jié)能型開關(guān)電源早期的開關(guān)電源因為技術(shù)不夠成熟，待機(jī)功耗大且效率低。推動了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙21 概述 課題環(huán)境背景隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進(jìn)入 80 年代計算機(jī)電源全面實現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計算機(jī)的電源換代，進(jìn)入 90 年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。進(jìn)一步研制生產(chǎn)出適合于高頻工作的開關(guān)管、高頻電容、開關(guān)變壓器、儲能電感等元器件是開關(guān)電源設(shè)計所面臨的另一個問題。隨著半導(dǎo)體技術(shù)和微電子技術(shù)的高速發(fā)展，集成度高、功能強(qiáng)大的大規(guī)模集成電路的不斷出現(xiàn)，使得電子設(shè)備的體積和重量不斷下降，這就要求有效率更高、體積更小、重量更輕的開關(guān)電源，使之能滿足電子設(shè)備的日益小型化的需要。并采用 PID 算法控制輸出電壓穩(wěn)定，構(gòu)成可輸出 0v到 15v 的可調(diào)電壓，并顯示實時電壓和預(yù)置值，通過鍵盤可隨時修改 PID 參數(shù)以優(yōu)化控制效果。 transistor) onand off time than to stabilize the output voltage of a new power is in electronics, puters, munications, electrical, aerospace, military and home appliances, is widely used as a power electronic high power conversion efficiency, small size, light weight, high control accuracy and fast and good. The design of the main aim is to realize a singlechip microputer control switch power supply, switching power supply in daily life are widely used in digital times, is microcontroller is used electronic products, very convenient, so in this design USES a microcontroller. In this design documents, this paper expounds the switch power pared with linear power supply, scheme parison, general structure design, through the keyboard expected