【正文】 壓檢測及保護電路,一個電平移位網(wǎng)絡(luò),一個與非門,一個由兩個MOSFET組成的互補功放輸出級、一個RS觸發(fā)器以及一個脈沖濾波器共九個單元電路。在兩電源之間,電位應(yīng)隔離。IR2117組成的驅(qū)動電路如圖319所示：圖319 IR2117組成的驅(qū)動電路（1） 引腳排列及功能 IR2117采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式DIR8或小型雙列扁平表面安裝SOIC8封裝形式,這兩種封裝形式的引腳排列相同,其引腳排列如圖320所示,各引腳的名稱、功能和用法如表1所列。其輸入與標(biāo)準(zhǔn)的CMOS電平兼容,輸出驅(qū)動特性可滿足交叉導(dǎo)通時間最短的大電流驅(qū)動輸出級的設(shè)計要求。內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖317 IR3205內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖基本參數(shù)為：VDSS=55V，RDS（0N=，ID=110A。. Buck電路主要器件——IR3205IR的HEXFET功率場效應(yīng)管irf3205采用先進的工藝技術(shù)制造，具有極低的導(dǎo)通阻抗。因此， （8）所以，一般情況下我們可以忽略電容C0產(chǎn)生的紋波電壓，那么電壓紋波近似為 （9）而電壓紋波和電感電流變化量可以由系統(tǒng)參數(shù)得到，所以可以求出變量的值。圖316 電容C1的等效電路及電容C1上的電流電壓變化由上圖可知，電容C1上的電流為 （4）所以，電容C1上的電流最大變化量為，故等效串連電阻R0上產(chǎn)生的電壓波動峰峰值為 （5）電容C0上的電壓紋波峰峰值為 （6）所以，輸出電壓上的電壓紋波為 （7）但從一些廠家的產(chǎn)品手冊可知，大多數(shù)常用鋁電解電容是一個常數(shù)，且等于。其中電阻R0為等效串連電阻（Equivalent Series Resistance, ESR）,電感L0為等效串連電感（Equivalent Series Inductance，ESL）。由CCM模式和DCM模式的臨界條件可知，CCM模式的最小輸出電流為 (2) 又因為 (3) 聯(lián)立式（1）,（2）和（3）得Buck變換器CCM模式和DCM模式的臨界電感值為 . Buck變換器輸出電容的選擇和紋波電壓 Buck變換器輸出電容的選擇和紋波電壓的大小密切相關(guān)。其次，最小額定輸出電流和電感值決定了Buck變換器的工作狀態(tài)是否會進入DCM模式。當(dāng)Buck變換器的輸出電流等于時，仍然要保證電感工作在非飽和狀態(tài)，這樣電感值才能維持恒定不變。圖315 Buck變換器的負反饋環(huán)路. Buck變換器電感的選擇選擇Buck變換器電感的主要依據(jù)是變換器輸出電流的大小。由能量守恒可知，輸出電壓降低。由于的降低，使得三角波更早的達到比較電平，所以導(dǎo)通時間減小。仔細分析Buck變換器的原理圖可知，它的反饋環(huán)路是一個負反饋環(huán)路。若時，電容C1處于放電狀態(tài)，有利于輸出電流和輸出電壓保持恒定。此時，電感L1為了保持其電流不變，電感L1中的磁場將改變電感L1兩端的電壓極性。如圖313（a）所示，信號和線性上升的三角波信號比較。經(jīng)過電容C1濾波后，產(chǎn)生輸出電流和輸出電壓。如圖313所示，當(dāng)開關(guān)元件M1導(dǎo)通時，電壓V1與輸出電壓Vdc相等，晶體管D1處于反向截至狀態(tài)，電流。d、采樣網(wǎng)絡(luò)R1和R2的阻抗很大，從而使得流經(jīng)它們的電流可以忽略不計。電感工作在線性區(qū)而未飽和時，寄生電阻等于零。為了便于對Buck變換器基本工作原理的分析，我們首先作以下幾點合理的假設(shè)[1]：a、開關(guān)元件M1和二極管D1都是理想元件。圖314 Buck變換器的基本原理圖由上圖可知，Buck變換器主要包括：開關(guān)元件M1，二極管D1，電感L1，電容C1和反饋環(huán)路。圖312 Buck電路（降壓斬波模塊）分析. Buck變換器的基本工作原理Buck變換器又稱為降壓變換器，串聯(lián)穩(wěn)壓開關(guān)電源和三端開關(guān)型降壓穩(wěn)壓電源。圖311為了方便其他電路與單片機的連接，將單片機的引腳用排針引出，總共30個腳，聰PA0—PA1PB0—PB15。所以為了方便期間我們將BOOT1直接通過100K下拉電阻拉直地，只通過BOOT1就能進行選擇下載方式。一般BOOT0和BOOT1跳線都跳到0(地)。如做故障的局部診斷，寫一段小程序加載到SRAM中診斷板上的其他電路，或用此方法讀寫板上的Flash或EEPROM等。要注意的是，一般不使用內(nèi)置SRAM啟動(BOOT1=1 BOOT0=1)，因為SRAM掉電后數(shù)據(jù)就丟失。 BOOT1=0 BOOT0=1 從系統(tǒng)存儲器啟動，這種模式啟動的程序功能由廠家設(shè)置。這個區(qū)域的內(nèi)容在芯片出廠后沒有人能夠修改或擦除，即它是一個ROM區(qū)。2）SRAM = 芯片內(nèi)置的RAM區(qū)，就是內(nèi)存啦。圖39圖310為單片機下載方式選擇端，或者是程序驅(qū)動方式選擇端。104電容為通用的選取阻值。通常機械按鍵都有一個抖動過程，就需要通過這個電容來濾除按鍵產(chǎn)生的抖動。圖34圖35與圖36是STM32F103C8T6的外部時鐘，本方案采用8M外部晶振，進過內(nèi)部9倍頻后得到72M系統(tǒng)時鐘，圖35與圖36中的30pF電容與10pF電容為晶振的啟動電容，不能偏大也不能偏小，鏈接8M的晶振上經(jīng)典值電容應(yīng)該選擇30pF， 15pF，晶振連接圖如圖所示。內(nèi)核采用ARM 32位的CortexM3，最高72MHz工作頻率，單周期乘法和硬件除法；存儲器采用從64K字節(jié)的閃存程序存儲器，高達20K字節(jié)的SRAM；時鐘、上電/斷電復(fù)位(POR/PDR)、可編程電壓監(jiān)測器(PVD)，8MHz晶體振蕩器，內(nèi)嵌經(jīng)出廠調(diào)校的8MHz的RC振蕩器，內(nèi)嵌帶校準(zhǔn)的40kHz的RC振蕩器，產(chǎn)生CPU時鐘的PLL，帶校準(zhǔn)功能的32kHz RTC振蕩器；低功耗模式有睡眠、停機和待機模式，VBAT為RTC和后備寄存器供電；2個12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，1us轉(zhuǎn)換時間(多達16個輸入通道) ，轉(zhuǎn)換范圍：，雙采樣和保持功能，還有內(nèi)部溫度傳感器；內(nèi)部共有7通道DMA控制器，支持的外設(shè)有3個定時器、ADC、SPI、I2C和USART等；調(diào)試模式可選擇串行單線調(diào)試(SWD)和JTAG接口。圖33STM32F103C8T6總共有48個引腳，PA0—PA15端口A15個、PB0—PB15端口B15個，2個外部晶振引腳OSC_IN、OSC_OUT，1個復(fù)位引腳NRST，BOOT0程序驅(qū)動腳。當(dāng)系統(tǒng)時鐘的頻率為72MHz時，單片機從內(nèi)部閃存位置開始執(zhí)行初始代碼，STM32總的系統(tǒng)功耗36mA，是32位單片機市場中功耗最低的一款產(chǎn)品。STM32F101基本型的系統(tǒng)時鐘頻率是36MHz，它的16位產(chǎn)品比其他公司的16位產(chǎn)品在價格上有大幅提升了性能，是16位單片機用戶的最好的選擇。ST公司對STM32進行了產(chǎn)品劃分，按性能分成兩個不同的系列：STM32F103屬于增強型系列和STM32F101是基本型系列。STM32系列單片機是一款高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用的單片機，它的內(nèi)核是ARM另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個別集成穩(wěn)壓電路失效時導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過高時，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。第一章第二章第一章第二章第三章 硬件設(shè)計 穩(wěn)壓輸出模塊用lm78/lm79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。而數(shù)碼管雖然便宜，但顯示單調(diào)。方案二:使用LCD1602液晶顯示液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點。在方案二中采用單片機完成整個數(shù)控部分的功能，也便于系統(tǒng)功能的擴展。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電壓的大小控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以將輸出電壓經(jīng)過DAC0832進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用STM32實時對電壓進行采樣，然后進行數(shù)據(jù)處理及送LCD12864顯示[]。本方案電路復(fù)雜，靈活性不高，效率低，不利于系統(tǒng)的擴展，對信號處理比較困難。12v的直流電壓；LM7805固定式三端穩(wěn)壓器可輸出+5V電壓；采用LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器能夠組裝輸出連續(xù)可調(diào)的(+3～+9)V直流電壓。根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求，可以采用LM7805,LM7812和LM7912,LM317共同組成所需的穩(wěn)壓電路。. 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用是為電路提供更加穩(wěn)定的直流電。由于電感的體積和制作成本等原因，濾波電路多采用電容濾波。圖26 LC濾波電路圖方案四：采用電容濾波電路電容濾波電路如圖28所示，電容濾波電路是利用電容的充放電原理達到濾波的作用。在RC濾波電路中，一般R1應(yīng)遠小于R2。這種濾波電路由于增加了一個電阻R1，使交流紋波都分擔(dān)在R1上。在電感濾波電路中，峰值電流很小，整流管的導(dǎo)電角較大，輸出特性比較平坦，但是由于鐵心的存在，笨重、體積大，容易引起電磁干擾，電感濾波電路用只用在低電壓、大電流場合。如果忽略電感線圈的直流電阻，負載上的直流電壓與不加濾波時負載上的直流電壓基本相同。. 濾波電路方案一：采用電感濾波電路電感濾波電路如