【正文】 空比的變化來達到使輸出電壓穩(wěn)定。 根據(jù)選擇開關管 MOS 額定電流至少比 IO 大 20%的原則，計算得選擇 MOS管的電流額定值應大于 I=IO*(1+20%)=1? (1+20%)A=。 同樣的原理，肖特基本二極管額定電壓、電流至少比 VINMAX 、 IO大 20%，可計算得所選擇的續(xù)流二極管的額定電壓、電流應大 于 、 。 電感設計 1. 計算所需電感量 基本的電感與電壓電流關系： dtdiLV? (41) Q 導通期間（忽略 Q 的飽和壓降）：ONOIL TL VVI ??? (42) Q 關斷期間（忽略 D 的壓降）：OFFOL TLVI ?? (43) 輸出電壓與輸入電壓的關系：IOFFON ONO VTT TV ?? (45) 所需的電感量為： ? ? 445 310251 ?????? ?? LO FFO ITVL181。 濾波電容參數(shù)計算 由于電路的輸入電源會有一定的紋波，同時會采到開關器件的影響，為了減小電壓紋波，在電源的輸入端加一個 470181。 2. 輸出濾波電容 占空比 D 計算： 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 第四章 系統(tǒng)電路設計 18 D=IOUU = ? (47) 輸出電容 C的選定取決于對輸出紋波電壓的要求 ,濾波電容量應滿足下式： FULf VDC OO ?2208 )1( 2 ???? (48) 式中： L：電感（單位 H）； f：開關頻率，取 25KHz； D:占空比。這樣，通過采樣電壓進行 PI控制就可以使輸出穩(wěn)定在額定值，在圖 中運放 U6A 用跟隨器接法起到一定隔離作用，采樣電壓經濾波后通過 AD 采集送到 STC12C5A60S2 單片機 進行處理，并對 MOS 的驅動 PWM 進行調整，從而實現(xiàn)電路的閉環(huán)控制。 當輸出電流為 1A 時， R R4 的采樣電壓南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 第四章 系統(tǒng)電路設計 19 Vc 為 ，這個電壓太小 ，對于有 10 位 AD 的 M0，控制精度是不夠的，為了提高精度。電流采樣電路中也用到了和電壓采樣一樣的低通濾波器。 圖中 D3 為 1N4148 消特基快恢復二極管，其作用是給驅動提供電源并防止電流倒灌。F 。本次設計采用的數(shù)碼管的動態(tài)顯示，這個方式一般將多個數(shù)碼管的 a,b,c,d,e,f,g(稱為段碼）都連在一起 ， 而各數(shù)碼管的 位碼相互 獨立。以此類推， 就可以使每 個數(shù)碼管顯示 出 要顯示的字符。動態(tài)顯示 得優(yōu)點是， 較節(jié)省 I/O 口，硬件 比 靜態(tài)顯示更簡單 。 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)仿真及調試 22 第五章 系統(tǒng)仿真及調試 軟件仿真調試 圖 BUCK 電路仿真圖 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 第五章 系統(tǒng)仿真及調 試 23 圖 BUCK 電路仿真驅動波形圖 圖 BUCK 電路仿真輸出波形圖 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 第五章 系統(tǒng)仿真及調 試 24 圖 單片機數(shù)碼管顯示按鍵仿真 根據(jù)原理圖進行仿真圖的繪制，運行仿真圖，驅動波形和輸出波形都正常，輸出電壓在范圍內可調，經仿真證實電路原理圖符合設計要求。 測試結果：隨著調試，電壓從 0V 至 20V 遞增數(shù)碼管都正確的顯示出實際的輸出電壓。從整流濾波電路，到 BUCK 降壓電路，再到 51單片機對系統(tǒng)的控制，最好數(shù)碼管的顯示電路。 測試結果表明，本系統(tǒng)實現(xiàn)了設計任務要求， 基于單片機技術實現(xiàn)一款 20V輸出 DCDC 型開關電源，并數(shù)碼顯示輸出電壓。 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 參考文獻 26 參考文獻 [1]李龍文 .開關電源技術的最新進展 [J].電源技術應用， 2020， 9（ 8）： 5357. [2]趙軍 .開關電源技術發(fā)展 [J].船電技術， 2020， (5)： 1316. [3]張黎，丘水生 .比例積分滑?？刂?Buck 變換器分析與實現(xiàn) [J].電力電子技術，2020， 39（ 2）： 2628. [4]杜少武，丁莉 .ZVZCS PWM DC/DC 全橋變換器的簡述和發(fā)展 [J].電源技術應用， 2020， 10（ 4）： 5964. [5]吳限，尹華，王斌 .一種低壓大電流 DCDC 電源設計 [J].微電子學， 2020， 34（ 2）： 178181. [6]楊旭，裴云慶，王兆安 .開關電源技術 [M].北京：機械工業(yè)出版社 .2020. [7] 華亮，沈申生，胡香齡 .Matlab/Simulink 在單相交流調壓電路仿真中的應用[J].電力學報， 2020， 20（ 4）： 350353. [8]謝應孝 .Buck 型 DC/DC 開關電源的研究與設計 [D].黑龍江 ：黑龍江大學 .2020. [9]毛斌 .降壓型 DC/DC 開關電源的研究與設計 [D].湖北：襄樊學院 .2020. [10]王水平，于建國 .DC/DC 變換器集成電路及應用 [M].西安電子科技大學出版社， . [11]Abraham I． Pressman．開關電源設計 (王志強譯 )[M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2020． [12]羅萍，熊富貴，李肇其 .PWM 開關電源的大信號模型與瞬態(tài)特性 [J].電子學報， 2020. 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 致謝 27 致 謝 首先，在這里我要感謝李老師，沒有李老師耐心的指導 ，我很難完成這篇論文，在他的幫助和以及自己的努力下，畢業(yè)設計總算告一段落。前前后后開了好幾次會議，包括幫我們挑出一些毛病和格式的問題。然后寫論文期間也遇到很多的困難，去求助李老師，李老師都耐心的幫助我解決。真誠的謝謝李老師！ 同時還要感謝有幫助過自己的同學們，大家有困難相互幫助 ，一起共勉。//數(shù)碼管 1 位選 sbit LED2= P2^1。//數(shù)碼管 3 位選 sbit LED4= P2^3。//按鍵 1 sbit Key2= P3^6。//按鍵 3 float Kp =。 /* PID Ki 參數(shù) */ float PIDOut =。 /* PID 計算偏差 */ int PIDek1=0。 uchar VoTurnFlag =0。 // uint OutEK=0 ,flag=0,TimeCount=0。 float PWMVlaue=。 //10000 毫伏 。 uint VoTempData =0。 char code table1[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x08,0x41} 。 //無小數(shù)點數(shù)碼管顯示碼 /* 軟件延時函數(shù) */ void Delay(uint T) { uint x。 while (x)。 while(!TI)。 } /* 取 ADC 轉換結果 */ uint GetADCResult(uchar ch) { ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ch | ADC_START。 //等待一定 時間 while (!(ADC_CONTR amp。//等待 AD 轉換完成 if(ch ==0)//AD 通道 0 { ADC_DATA =ADC_RES。 3)。 return ADC_DATA。 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 附錄 B 32 ADC_DATA1=(ADC_DATA1 2) | (ADC_RESL amp。 ADC_DATA1 =(uint)(ADC_DATA1*)。 //返回 ADC 結果， mA } return 0。//PCA 時鐘源為 Fosc CL = 0x00。 CR = 1。 CCAP0H = start_value。 //0x42 設置 PCA 模塊 0 工作在 PWM 模式 } } void VoltageOut(void) //輸出電壓調節(jié) { uchar temp = 0,i =0。 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 附錄 B 33 for(i=0。i++) { Sum= Sum+GetADCResult(0)。//除以 4 //ADVoltage += ADVoltage5。 /* 計算偏差 */ if (PIDek = 1000) { /* 限制電壓增大的速度 */ PIDek =1000。 //PID 計算 PIDek1 = PIDek。 } if (PIDOut = ) { /* 限制最小 PWM輸出 */ PIDOut =。 } temp = 255PIDOut。 //調用設定占空比函數(shù) } /* 初始化 ADC 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 附錄 B 34 */ void InitADC() { P1ASF = 0x03。 //清除以前數(shù)據(jù) ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL。 //打開 ADC 電源 } void display(uint n)// 數(shù)碼管顯示 { uchar bai =0,shi=0,ge=0。 P0= 0xff。 shi=n%1000/100。 } else { bai=n/10000。 ge =n%1000/100。 LED2=1。 LED4=1。//顯示高位 else P0=table1[bai]。 LED2=0。 LED4=1。//顯示高位 else P0=table0[shi]。 LED2=1。 LED4=1。//顯示低位 } else if(CountCnt==4) { CountCnt=0。 LED2=1。 LED4=0。//顯示電流單位 A } else { LED1=1。 LED3=1。 P0=