word版可編輯-全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽雙向dcdc電源設(shè)計報告doc精心整理doc-文庫吧資料
2025-07-21 11:52本頁面
【正文】 充電模式，否則為返點模式，因此到到自動切換目的。輸出電壓由傳遞的能量控制，傳遞的能量通過電感電流的峰值控制。開關(guān)管PWM驅(qū)動采樣電阻V1Vo電池組負(fù)載圖3 放電系統(tǒng)框圖PWM控制開關(guān)管導(dǎo)通，電感以v/L速度充電，把能量儲存在L中。因為要求恒壓輸出，所以引入電壓負(fù)反饋。單片機(jī)采集放大后的電流信號并給出基準(zhǔn)電壓，誤差放大器判斷將結(jié)果送入FB端，控制輸出電壓的變化，從而達(dá)到控制電流。Buck調(diào)整器PWM控制器MCU控制誤差比較放大器VinVout采樣電阻圖2 充電系統(tǒng)框圖采用XL4016做Buck調(diào)整，F(xiàn)B腳接電流負(fù)反饋。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)整為放電模式時，電池組輸出電壓經(jīng)UC3843升壓模塊達(dá)到30V為負(fù)載供電。本系統(tǒng)可實現(xiàn)手動和自動充放電模式選擇。而選用線徑大的導(dǎo)線繞制電感，能有效降低電感的溫升。電路工作時重要的是避免電感飽和、溫升過高。根據(jù)主回路中的工作電壓及電流，結(jié)合肖特基二極管的耐壓、耐流及損耗性能，選用IN4746耐壓40V最大電流為30A。實際選用IRF540型MOS管。根據(jù)這里的情況，我們選用了。使PWM調(diào)節(jié)器的輸出脈寬增加，從而影響輸出電壓調(diào)節(jié)幅度。恒壓輸出：在輸出端通過電阻分壓采集比例電壓信號，經(jīng)電壓誤差比較器后平滑濾波。PWM的占空比越大，開關(guān)管的導(dǎo)通時間越長，電感存儲的能量越大；相反電感存儲的能量越小。UC3843的振蕩頻率由RT/CT引腳接的電阻電容決定，系統(tǒng)的開關(guān)頻率為f=（RT*CT）=60KHz。充電電流同XL4016反饋的電流信號，在單片機(jī)內(nèi)部換算并顯示。：使用12864液晶屏，顯示電池組的充電電流和充電電壓。：由單片機(jī)采集30歐負(fù)載兩端電壓，當(dāng)電壓低于30V時，系統(tǒng)工作在放電模式；當(dāng)電壓高于30V時，系統(tǒng)工作在充電模式?？刂芇WM信號，進(jìn)而達(dá)到控制輸出電流。，減少開關(guān)信號走線的連接，可以在布局布線上減小損耗。，電感越大，紋波電流越小，電感損耗越大。采用肖特基二極管做為續(xù)流二極管，耐壓高，損耗小。1．開關(guān)器件的損耗不可避免，但是可以采用低功耗的開關(guān)管和二極管。2系統(tǒng)理論分析與計算 電路設(shè)計與分析 提高效率的方法在電路的設(shè)計過程中，找到了影響系統(tǒng)效率的主要因素有三點：功率變換器開關(guān)器件的開關(guān)損耗；感性元件的鐵損和銅損；控制電路的損耗。但這類電路一般針對專用場合設(shè)計，借用時需要較多設(shè)計計算，特別是該類芯片的反饋有極高的控制靈敏度，在單片機(jī)參與時需要較多改動。方案二：使用振蕩器、比較器產(chǎn)生PWM波，由負(fù)反饋電路實現(xiàn)輸出控制，單片機(jī)負(fù)責(zé)狀態(tài)切換和測量顯示，該方案原理易于理解，但自己裝調(diào)的PWM電路在開關(guān)時容易出現(xiàn)振鈴毛刺，直接影響了系統(tǒng)效率，并且要完善反饋控制對回饋信號要求較高。 系統(tǒng)組成及控制方法方案一：系統(tǒng)由Buck、Boost模塊實現(xiàn)升壓、降壓任務(wù)，各模塊所需PWM信號的由單片機(jī)提供，單片機(jī)AD采集實時輸出量，經(jīng)運(yùn)算后通過改變占空比調(diào)整模塊工作狀態(tài)。并且因為使用較少的常規(guī)元件，節(jié)省成本提高可靠性，符合產(chǎn)品設(shè)計的思路。電源調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，優(yōu)化調(diào)整后其效率遠(yuǎn)高于線性電源；且有可以有靈活的參數(shù)設(shè)計滿足不同的需求；有大量產(chǎn)品級方案可供借鑒，實現(xiàn)起來難度不大。線性控制電路控制簡潔，輸出波形指標(biāo)良好，電路簡單，但缺點是效率極低，在當(dāng)前的大功率電源應(yīng)用場合已被淘汰，因題目對效率的要求，這里不能采用線性電源。關(guān)鍵字： DCDC交換；Buck；Boost；PWM控制 AbstractThe system is Buck and Boost parallel, to achieve twoway DCDC exchange, STM32 as the core control chip. The Buck Buck module uses the XL4016 switch Buck converter chip, takes the current signal in the output, controls the feedback of XL4016, pletes the closedloop control, and realizes the constant current output. Boost boost module uses UC3843 as the PWM control chip, ac
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