2011年全国大学生电子设计大赛A题论文--开关电源

双向DC-DC变换器（A题）【本科组】摘要本作品设计了一个电池储能装置的双向DC-DC变换器，实现电池的充放电功能；其中，双向DC/DC电源模块采用IR2110直接驱动功率开关管IRFS3607进行设计；并双向DC/DC电源模块是以BUCK/BOOST拓扑为基础；通过低功耗的ARM微处理器Cotex M3控制芯片输出互补的PWM波来控制IR2110，从而控制功率开关管，实现自动切换BOOST电路或BUCK电路，同时，设定按键，来实现电池的充放电,并且利用按键来调节步进值。

经过测试，在充电过程中，当U2=30V时，电池恒流充电，电流控制精度Eic取平均值为1.7%。

当设定I1=2A,在U2=30V条件下，效率n1为93.5%，在放电模式时，保持U2=30V, 效率n1为96.55%。

本作品已经均达到题目的要求。

关键词：双向DC-DC变换器、双向拓扑、PWM技术、ACS712-21系统方案本系统主要由双向DC-DC变换模块、辅助电源模块、测控电路模块、电池组、直流稳压电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

1.1 双向DC-DC变换模块的论证与选择方案一：采用双全桥式拓扑，利用IR2110来驱动二个功率开关管IRF540。

但是,双全桥式拓扑结构比较复杂，IRF540内阻值较大，损耗较大。

在测试中，效率较低。

方案二：采用BUCK/BOOST式拓扑，利用IR2110来驱动二个功率开关管IRFS3067。

方案分析：方案一的电路复杂，损耗大，效率较低。

方案二电路结构简单，效率高，容易制作。

综合以上二种方案，选择方案二。

1.2 测控电路模块的论证与选择方案一：采用直接分阻分压的采集电压，测量的电压误差很大。

电流采集选用INA209来采集电流，比较难采集。

控制芯片STC89C52。

方案二：通过接LM358运放，再分阻分压的采集电压，测量的电压更加精准。

电流采集选用ACS712-5A来采集电流，测量精度比较准确。

2011年全国大学生电子设计竞赛试题开关电源模块并联供电系统（A题）【本科组】一、任务设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8V DC/DC模块构成的并联供电系统（见图1）。

图1 两个DC/DC 模块并联供电系统主电路示意图二、要求1.基本要求（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压UO=8.0±0.4V。

（2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60% 。

（3）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO =1.0A且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。

（4）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO =1.5A且按I1:I2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。

2. 发挥部分（1）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使负载电流IO在 1.5~3.5A 之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。

（2）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO =4.0A且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差的绝对值不大于2%。

（3）额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。

（4）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为4.5A（调试时允许有±0.2A的偏差）。

（5）其他。

四、说明（1）不允许使用线性电源及成品的DC/DC 模块。

A-3（2）供电系统含测控电路并由UIN供电，其能耗纳入系统效率计算。

（3）除负载电阻为手动调整以及发挥部分（1）由手动设定电流比例外，其他功能的测试过程均不允许手动干预。

2011年全国大学生电子设计大赛A题报告(开关电源模块并联供电系统)开关电源模块并联供电系统（A题）学校：西安电子科技大学作者：邵明绪孙永强杨福荣指导教师：谢楷摘要：本作品以MSP430单片机以及TL494控制器为核心，采用电流内环-电压外环的双环路控制方式实现高精度、任意比例的均流功能，采用了同步Buck拓扑结构提升DC-DC 转换效率至95%左右，利用数字校准技术及PID 控制算法使得输出电压误差小于30mV，均流误差小于0.2%。

完成了任务要求的所有功能，各项指标均超出了任务要求，并且扩展了双电源冗余热备份、输出电压设置功能。

关键词：开关电源，均流，同步降压，PID算法Abstract: A current sharing system based on MSP430 (MCU) and TL494 (PWM controller) is presented in this manuscript. The function of current sharing with high accuracy and arbitrary proportion setup is accomplished by means of dual-loop control technology, which adopts an internal current feed back loop and an external voltage feedback loop. The synchronous buck topological structure is employed to reduce the loss of DC-DC, which results a total efficiency up to 95%. Attribute to the digital calibration and PID control algorithm, the error of output voltage is less than 20mV and the accuracy of current-sharing is superior to 0.2%. The system described in this article exceeds all the expected technical requirements. In addition, the extended functions of hot standby redundant and output voltage setting are also implementedKey word: Switching power supply, Current sharing, Synchronous buck, PIDalgorithm一、方案论证与比较1.1 DC/DC拓扑结构方案：方案1：根据题意，DC/DC的输出电压低于输入电压因此采用降压拓扑（Buck）结构。

设计题目：12V5A直流开关电源姓名：专业：班级：学号：系部：同组人：指导教师：年月日摘要本文介绍一种以UC3842作为控制核心，根据UC3842的应用特点，设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。

开关电源是利用现代电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET构成。

开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。

开关电源比普通的线性电源效率高，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

关键词：UC3842、开关电源、PWM引言开关电源是运用现代电力电子技术,控制开关开启和关闭的时候,这个比率的输出电压稳定的电源,电源一般由脉宽调制控制集成电路和场效应晶体管。

开关电源、线性电源,并与成本的功率输出的增加,但这两种不同的发展速度。

在某一线性功率成本的输出功率的观点,但高于开关电源,它被称为成本反转点。

随着电力电子技术的发展和创新、开关电源技术在不断的创新,这一成本更低的输出功率对于移动、开关电源提供了广阔的发展空间第一章开关电源概述1.1 开关电源发展历史与应用力开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和功率开关器件（如MOS-FET）等构成。

简单的说：就是开关型直流稳压电源。

开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。

它具有效率高，输出电压稳定，交流纹波小，体积小和重量轻的许多优点。

获得广泛使用。

高频开关电源的发展方向是高频开关电源、小型化、使开关电源到更广阔的应用领域,尤其是在高技术领域的应用,促进高新技术产品的小型化、光。

另一个开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源和保护环境,具有重要的意义。

噪音和纹波：附加在直流输出信号上的交流电压和高频尖峰信号的峰值。

---------------------------------------------------------加密号：目录摘要 (1)一方案选择 (2)1.1主电路方案选择与论证 (2)1.2电流分流方案选择与论证 (3)二硬件设计 (4)2.1系统整体设计 (4)2.2单元电路设计 (4)2.2.1TPS5430DC/DC降压模块 (4)2.2.2定比分流模块的设计 (5)2.2.3过流保护模块的设计 (5)2.2.4AD采样模块 (5)三软件设计 (6)3.1程序设计思想 (6)3.2软件流程图 (7)四理论分析与计算 (7)4.1DC/DC转换系统的计算 (7)4.2过流保护的计算 (8)五系统的调试与测试结果分析 (8)5.1直流输出电压 (8)5.2电路效率测试结果 (9)5.3电流的相对误差测量 (9)六创新部分 (10)6.1显示模块 (10)6.2保护部分 (10)6.3理论创新 (10)七结论 (10)附录主电路图 (11)摘要本系统采用开关电源DC/DC降压芯片TPS5430为核心制作两路并联稳压电路。

两路电源通过差分放大采样模块，反馈给单片机，单片机动态调节PWM信号的占空比实现自动均流或按指定比例分流输出。

采用超低功耗单片机MSP430FG4618作为系统总控制电路。

系统输出电流在1.5-3.5A之间变化时，两个模块的输出电流可按指定的比例自动分配，系统在额定功率工作状态下，供电系统直流输出电压为7.76V，效率为80%，具有过流保护功能，故障解除后能自动恢复正常工作，系统具有液晶时时显示总路电压和两路电流等功能。

本作品在成本最低的条件下，实现了题目的所有功能，稳定性较强，且性价比较高。

关键词：开关电源TPS5430电流反馈MSP430FG4618PWM信号一方案选择1.1主电路方案选择与论证方案一采用反激式DC/DC 转换器该方案是基于单片机输出PWM 信号控制开关管r T 的通断使变压器在r T 导通时存储能量，在r T 截止时输出能量，通过调节单片机输出的PWM 波的导通占空比来实现降压功能。

开关电源模块并联供电系统2011----A题指导老师：时斌孙其昌队员：08级张林08级宋杰09级汲建玲学校：南京师范大学学院：中北学院摘要：本文介绍了直流均流源的原理，设计思路及方法，整个系统以MSP430单片机为控制器，控制均流，采用开关电源芯片LM2576为电源芯片。

通过独立键盘控制电源电压的输出，其操作方便简单。

两路电源能够在外接负载变化的情况下自动均流，整个系统具有电路简单，输出电压范围大，精度高，稳定可靠的特点，并具有过流保护及自动恢复功能，很好的达到了题目的各项要求。

关键词：均流源MSP430 LM2576 自动均流Abstract :A DC current source was introduced in this paper . In this article we introduce a theory of a DC current source and how to design .The system is made up of MSP430 which play a role of microcontroller , and LM2576 as Power chip .the system is perfect in large output voltage range ,high precision ,high stability and in current-liminting and auto-resume .Keywords:current source MSP430 LM2576 Automatic Current目录摘要............................................. 错误！未定义书签。

一，题目要求..................................... 错误！未定义书签。

二，方案论证与比较............................... 错误！未定义书签。

开关电源模块并联供电系统（A题）（本科组）摘要设计并制作了双路电源并联供电的电路。

每路电源采用BUCK变换器将给定的24V输入电源变换为要求的8V输出，并联后提供最大负载电流4A。

为了提高系统效率，采用同步BUCK变换器作为单路电源的主电路，并采用单片机数字控制变换器的运行。

为了提高双路电源模块的均流/分流精度，系统采用基于单片机数字控制的主从并联均流结构，其中一路电源被控制为稳定度较高的电压源并作为主模块，另一路被控制为电流源作为从模块，系统由主模块确定输出电压，而对从模块的控制确定输出电流的均衡和分流精度。

系统输出短路保护采用封锁/重启模式，当输出电流达到或超过设定的保护电流4.5A时，封锁变换器的输出，之后系统自动进行定期重启再运行，直到故障排除为止。

为了方便系统调试和测试，设置了PS2键盘和点阵式液晶显示器LCM240128作为人机接口。

实验结果表明，所设计制作的并联电源供电系统的效率达到90%，模块均流/分流误差优于2%，保护动作准确可靠，达到和超过了课题设计要求。

一、方案比较与论证1.DC/DC降压变换器方案根据课题将24V直流电源变换器为8V直流电源的要求，应当采用降压式变换电路。

可采用的方法较多，如单端正激、单端反激、桥式变换电路等，但以BUCK式变换器最为简单。

而在BUCK变换器拓扑中，有经典BUCK式、同步BUCK式、谐振BUCK式等几种。

经典式Buck变换器电路简单，易于控制，但对主开关管和续流二极管有较高的要求，否则电路的开关损耗和通态损耗比较高。

为此，形成了一些改进结构。

同步BUCK式变换器将经典式Buck变换器中通态压降较大的续流管用通态压降较小同步整流管取代，提高了电路的运行效率，但相应的要增加同步整流管的驱动控制，电路稍复杂；谐振开关式BUCK变换器采用谐振电路降低开关管的损耗和电压电流应力，但谐振电路相对较复杂，电路的效率提高不多。

鉴于上述原因，考虑到实际制作时的技术条件和难度，本设计采用同步BUCK式变换器结构如图A-1所示，电路中，主斩波管和续流管均采用通态电阻只有8mΩ的MOS管构成。

2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统（A题）2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统（A题）摘要本次设计的开关电源模块并联供电系统由两个LM2596进行DC/DC变换，用8051单片机作主控芯片。

输入DC 24V，输出DC 8.0V，额定输出功率为32W，采用对等互补均流方式进行电流自动分配输出，具有过流和短路保护功能，系统转换效率达到70%以上。

关键词：DC/DC变换，并联供电系统，开关电源AbstractThe design of the switching power supply module consists of two LM2596 in parallel power supply system for DC / DC converter, with 8051 as main chip. Input DC 24V, output DC 8.0V, the rated output power of 32W, the application of the complementary stream are automatically assigned to the current output, with over-current and short circuit protection, system conversion efficiency of 70%.Keywords: DC / DC converter, parallel power supply systems, power目录1 方案论证与比较 (3)方案一恒流控制法 (3)方案二外部电路控制法 (3)方案三对等互补分流法 (3)2 系统设计与分析 (4)2.1总体框架分析 (4)2.2 单元电路设计 (4)2.2.1 降压电路设计 (4)2.2.2采样放大电路设计 (5)2.2.3 A/D转换模块设计 (5)2.2.4 控制模块设计 (5)2.2.5 负电压产生电路设计 (5)3 理论分析与计算 (5)3.1 DC/DC 变换器稳压 (6)3.2 电流电压检测 (6)3.3 均流方法 (6)3.4 过流保护 (6)4 软件设计 (6)5 系统测试 (7)5.1 测试仪器 (7)5.2 测试方法 (7)5.3 测试数据 (7)6 结论 (9)参考文献 (10)附录 (11)1 方案论证与比较方案一恒流控制法图1 恒流控制示意图系统由第二个LM2596接收到10K的电位器的反馈电压，实现恒流输出，不足的功率由第一个LM2596互补输出，实现电流分配。

开关电源模块并联供电系统设计摘要随着功率电子技术的日臻成熟，开关电源以其高效率、小体积和成本低等优点日益广泛的应用于国民生活的各个领域。

本设计以反激式变压器隔离拓扑结构为主干，以UC3842作为控制核心，以LM358为主要器件的双电源互锁反馈控制调整两路输出电流的双电源直流控制系统。

实现了输出电流按比例可调等功能。

关键字：开关电源，UC3842，并联供电，比例可调，交叉互锁一、方案设计与论证1、设计方案原理（1）基于单片机控制均流的设计方案图1 设计方案一框图（2）基于uc3902的均流设计方案图2 设计方案二框图（3）基于电流采样的交叉互锁反馈均流方案图3 设计方案三2、方案论证（1）方案一采用单片机控制系统的PWM占空比，从而对输出电压进行数字控制。

但本次任务要求只能使用24V的电源，故必须设计辅助供电电路，而且为了实现精准控制需要使用多片AD、DA模块，而这系统的效率降低，电路的复杂度提高，制作难度增大。

（2）方案二使用TL494集成芯片搭建矩形波发生电路，通过合理配置各项电路参数及反馈回路使各模块自主输出稳定8V电压。

为实现并联供电系统的均流功能。

我们选中了均流控制芯片UC3902对两路电流进行均流处理。

该方案复杂性较低。

而且电源效率并不较低，且只能实现并联系统的均流功能。

（3）方案三使用成本低廉的UC3842集成芯片搭建矩形波发生电路。

在主干路不再使用效率较低下的BUCK型拓扑。

由于任务要求输出电流可变，且负载功率变化范围较大，所以我们选用了更成熟更高效的单端反激式变压器输出隔离型拓扑结构。

本设计的反馈回路采用了稳定性很好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统，可以通过开关电源的PWM(脉冲宽度调制器)迅速调整脉冲占空比，从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节，达到稳定输出电压的目的。

这种反馈控制电路的最大特点是：在输入电压和负载电流变化较大时，具有更快的动态响应速度，自动限制负载电流，补偿电路简单，适应于小功率开关电源。

开关电源设计毕业论文开关电源设计毕业论文开关电源是一种常见的电源转换装置，其具有高效率、小体积、轻重量等优点，被广泛应用于各种电子设备中。

本篇文章将从开关电源的基本原理、设计流程和优化方法等方面，探讨开关电源设计的关键要点。

一、开关电源的基本原理开关电源的基本原理是通过开关器件（如MOSFET、IGBT等）的开关操作，将输入电源的直流电压转换为需要的输出电压。

其核心是开关元件的开关频率和占空比控制。

二、开关电源的设计流程1. 确定设计需求：根据实际应用需求，确定输出电压、电流、稳定性等参数。

2. 选择开关元件：根据设计需求和预算，选择合适的开关元件，考虑其导通电阻、开关速度等指标。

3. 控制电路设计：设计反馈回路和控制电路，实现对开关元件的开关频率和占空比的精确控制。

4. 输入输出滤波电路设计：设计输入和输出滤波电路，提高开关电源的稳定性和抗干扰能力。

5. 保护电路设计：设计过压、过流、过温等保护电路，保证开关电源的安全可靠性。

6. PCB设计：将以上设计内容转化为实际的PCB布局和线路连接，注意电路的分布和布线的合理性。

7. 调试和优化：根据实际情况，对开关电源进行调试和优化，提高其性能和效率。

三、开关电源设计的优化方法1. 提高开关元件的效率：选择低导通电阻、低开关损耗的开关元件，如采用硅碳化物（SiC）材料的MOSFET。

2. 优化控制电路：采用先进的控制算法，如PID控制算法，提高开关电源的稳定性和响应速度。

3. 降低开关电源的噪声和干扰：合理设计输入输出滤波电路，加入滤波电容和电感等元件，减少电源的纹波和噪声。

4. 优化保护电路：设计精确的保护电路，确保开关电源在故障情况下能够及时切断输出，避免对设备和用户的损害。

5. 优化PCB布局和线路连接：合理布置电路元件，减少线路的长度和阻抗，提高开关电源的工作效率和稳定性。

总结：开关电源设计是电子工程师在实际工作中常常遇到的问题之一。

本文从开关电源的基本原理、设计流程和优化方法等方面进行了探讨。

开关电源模块并联供电系统（A题）摘要：随着微电子技术和半导体工艺以及其他边沿技术的不断改进和发展，人们对微功耗，节能型，智能化产品的需求不断增长，政府有关部门相关法规的日趋完善和需要低电压大电流的CPU，DSP，FPGA等越来越多，使得开关稳压电源有了突破性的发展。

本系统以MC34063核心实现DC-DC模块，它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器，R—S触发器和大电流输出开关电路等组成。

该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心。

由于用开关变压器取代自感线圈，利用开关变压器以获取隔离直流电源的能量供给，再经过整流滤波电路，便可获取稳定的直流输出。

因此由它构成的DC-DC变换器仅用少量的外部元器件。

电流输出考虑外接扩流电路，以恒流源形式输出。

关键词：微功耗、DC-DC、占空比、扩流。

1、 方案选择与论证：方案一：采用TL494为控制芯片，与Buck 变换电路组合成DC-DC 降压模块，向负载提供8V 稳定电源。

关于Buck 变换电路的原理图如图-1所示。

Buck 降压变换电路基本原理介绍：目前高频高效的Buck 变换器的应用越来越广泛。

通常系统在满输出负载时，系统工作于ccm 即连续电流模式。

但是，当系统的输出负载从满载到轻载然后到空载变化的过程中，系统的工作模式也会发生相应的变化。

对Buck 电路拓扑解释如下：• T 是全控元件(GTR,GTO,MOSFET,IGBT)，当 Vg>Vs 时,T 导通。

• D ：续流二极管。

• L 和C 组成LPF 。

图-1 Buck 降压变换电路 （1） 其工作原理如下： 当 时，控制信号使得T 导通，D 截止，向L 充磁,向C 充电； 当 时，T 截止，D 续流，U0靠C 放电和L 中电流下降维持。

本方案设计以TL494为核心，通过TL494输出脉冲控制开关管T 的开关频率，间歇性的控制电容电感的充电放电，由于开关频率较高，因此在输出端可得到一稳定电压，通过调节输出脉冲的占空比从而以PWM 方式控制电压输出，由于采用调节脉冲宽度方式，因此只要通过调节输出脉冲的占空比大小就可以调节输出电压大小。

2011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统（A题）2011年9月3日摘要本系统以ATmega128为主要控制核心，系统主要由DC/DC变换电路、恒流源控制电路、D/A数模转换模块、电流电压测量模块、电源模块、显示模块、过流过压保护模块等，DC/DC变换采用简单的Buck变换电路，恒流源控制系统采用集成运算放大器构成的具有深度负反馈的数字可控直流源。

关键词：Buck电路电流控制 D/A 开关电源并联AbstractThis system take ATmega128 as the primary control core, the system mainly by the DC/DC transfer network, the constant current control circuit, the isolation module, the D/A digital-analog conversion module, the electric current voltage measurement module, the power source module, the display module, the overflow overvoltage protection module and so on, the DC/DC transformation uses the single end to stir up-like the transfer network, the constant current control system uses the integration operational amplifier to constitute has the depth negative feedback digital controllable cocurrent source.一、方案比较与论证整个系统可以划分为控制模块、DC/DC降压模块、电流控制模块、电压控制模块、隔离模块、电源模块、显示模块、D/A转换模块、电压电流测量模块、过压过流保护模块等辅助模块。

参赛队：1181062011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统（A题）【118106组】2011年9月6日摘要本系统以TL494脉宽调制控制器为核心，控制全控型器件，以实现降压斩波，得到DC-DC开关电源，电压稳定在8V；双路开关电源并联后，用均流芯片UC3902控制流过负载的总电流，即电流按指定要求1：1或1：2自动分配流经两个DC-DC支路。

通过利用TL494内部的反馈电路，自动调整电压值使输出恒定，当过电流时实现过流保护的功能。

关键词：开关电源，均流，TL494ABSTRACTThis system used TL494 pulse width modulation controller as the main method to get the 8V direct voltage; Double road of switch power supply after all, with parallel flow load control through UC3902 chip of the total current source, that is current the specified requirements 1:1 or automatic assignment 1:2 across a DC-DC branch. TL494 internal also has perfect feedback circuit, automatic adjustment output voltage is constant, when a current with the flow and protection function.Key words: switching power supply, current balance,TL494目录一、设计方案论证---------------------------------------------------------1二、系统的组成------------------------------------------------------------2三、单元模块设计---------------------------------------------------------2四、系统调试---------------------------------------------------------------4五、系统功能、指标参数------------------------------------------------4六、设计总结---------------------------------------------------------------5七、参考文献---------------------------------------------------------------5开关电源模块并联供电系统（A题）【118106组】一、设计方案论证（1）开关电源模块并联供电，应满足并联系统需要达到两个基本要求:1.1、当任意模块发生故障时, 其余模块能继续提供足够电能, 整个系统不会崩溃, 即单个模块的故障不影响整个系统的正常运行；1．2、模块之间自动实现均流, 无需外加均流控制单元,无需人为的整和设定。

2011年全国大学生电子设计竞赛陕西赛区竞赛设计报告封面作品编号：（由组委会填写）作品编号：（由组委会填写）学校编号组（队）编号选题编号参赛队编号（参赛学校填写）说明1.为保证本次竞赛评选的公平、公正，将对竞赛设计报告采用二次编码；2.本页作为竞赛设计报告的封面和设计报告一同装订；3.“作品编号”由组委会统一编制，参赛学校请勿填写；4.“参赛队编号”由参赛学校编写，其中“学校编号”应按照巡视员提供的组委会印制编号填写，“组（队）编号”由参赛学校根据本校参赛队数按顺序编排，“选题编号”由参赛队员根据所选试题编号填写，例如：“0105B”或“3367F”。

5.本页允许各参赛学校复印。

开关电源模块并联供电系统设计与总结报告摘要：本设计是针对2011年全国电子设计大赛A题，电路的设计是基于BUCK 拓扑的开关稳压电路的拓扑结构，以美国NSC的LM2576为功率输出核心，提出一种基于并联Buck变换器的自主均流控制方法，该方法基于并联Buck变换器状态方程，设计了由控制电路、保护电路和驱动电路组成的自主均流的开关电源模块并联供电系统关键词：并联型自主均流控制一．系统方案 1方案比较与选择 2。

系统框图根据题目的要求，我们分析得出系统的主要模块有24V 转8V DC-DC 电路，电源电路，过流保护电路，MSP430最小系统以及显示部分，如下图所示。

(1)控制芯片电路方案一：采用STC89C51单片机，51系列单片机为8位入门级单片机，价格便宜，控制简单，但指令周期长，执行速度慢，片内资源单一。

方案二：采用A VR 系列单片机，作为51单片机的升级版，在执行速度上大大提升，并集成了很多新的功能，下载方便。

方案三：采用TI 公司的MSP430F169单片机，其运算速度快，超低功耗，片内资源较丰富，内置多个中断源，112位ADC ，以及12位DA 转换，将不同功能的模拟电路，数字电路模块以及微处理器集成在同一个芯片上。

2011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统（A题）【XX组】2011年9月6日摘要本设计是要求制作一个由两个小功率DC/DC 模块构成的并联供电系统。

综合考虑题目基本部分和发挥部分的要求。

可以看出该供电系统要求有较高的效率和稳定的电压电流输出。

最主要的目的是达到供电系统自动均流的效果。

我们根据以上要点设计了一个模拟电路和数字电路相结合的系统。

模拟电路部分采用双端驱动集成电路——TL494来完成。

数字控制系统由单片机STC12C5A60S2、DA模块、高精度放大模块、以及按键设定模块和1602液晶显示组成人机交互界面。

其组成电路可以实现以下几个功能：1.控制DC/DC模块的输出电流，使其按比例输出2.测试输出电流并显示3.比较两个DC/DC 模块的输出电流并显示比值。

关键词：TL494 单片机STC12C5A60S2 1602液晶显示开关电源模块并联供电系统（A题）【XX组】1系统方案本系统主要由DC/DC 模块、控制模块、DA转换模块、液晶显示模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

1.1 DC/DC模块的论证与选择方案一：采用电压控制脉宽调整技术，产生频率固定，脉冲宽度可调整的方波脉冲，采用电压反馈环控制系统，它的反馈信息取自输出电压，用反馈电压调整控制器的输出脉冲宽度，改变脉冲占空比，实现开关电源的稳定。

方案二：采用电流控制脉宽调制，此技术相比传统的仅有输出电压反馈的PWM 系统比较增加了一个电感电流反馈。

此反馈就做为PWM 的斜坡函数，就不再需要锯齿波发生器，更重要的是使用电感电流反馈使系统的性能有了明显的改善。

一使系统具有快速的瞬态响应及高速的稳定性，二，输出电压精度很高。

三，具有内在的对功率开关电流的控制及限流能力。

四，具有良好的并联运行能力。

综合以上两种方案，选择方案二。

1.2 控制系统的论证与选择方案一、采用AT89C51单片机进行控制。

AT89C51价格低廉，结构简单,且资料丰富；但是51单片机系统资源有限，8位控制器，运算能力有限,无法达到较高的精度。

开关电源模块并联供电系统（A题）摘要本系统对效率要求非常高，所以尽量减少电路的损耗为设计的基本要求，便设计了模拟数字相组合的系统。

模拟部分为BUCK降压斩波电路，数字电路部分以C8051F340单片机系统为核心，采用其内置的10位A/D，PWM信号发生器。

通过AD检测到的电压和电流反馈信号来调整PWM信号的占空比，使电压稳定输出和电流按比例输出。

经测试得系统的效率达到70%，电压基本稳定在8V，4A电流下测试，电路工作正常，满足系统要求。

系统的最大亮点在于：由于C8051F340内部PWM发生器的精度和频率太低，会大大影响BUCK电路的性能，我们便将控制器的PWM输出信号经过D/A 输出，将此直流信号和由ICL8038产生的高频100K的三角波经高速比较器LM361来产生高频高精度的PWM信号。

电路测试结果表明，这大大提高了系统的性能.一、系统方案的比较与选择1.1：系统方案的比较与选择方案1：斩波电路模块部分采用集成芯片如MC34063、UC3842外加IR2111或者IR2104实现，由控制核心产生控制信号调节输出电压和电流。

该方案能完成题目的设计要求，但电路设计调试比较复杂，控制过程也比较难。

方案2：使用可编程逻辑器件（CPLD、FPGA、ARM等）作为控制系统核心，产生占空比可变PWM驱动MOS管，电源斩波部分。

该系统能产生高频率高精度的PWM信号，但是运用太多集成电路，性价比太低方案3：控制系统选用自带PWM信号发生器的单片机系统，方便对开关管的控制，能大大简化电路，控制方便简单。

显然，方案3比方案1简洁，新颖，且性价比比方案2优越，能大大降低系统成本。

1.2：选用的系统方案本系统采用BUCK降压斩波电路和单片机C8051F340控制系统实现。

基本的BUCK电路简单，控制容易，且性能稳定，选用的单片机系统C8051F340具有丰富的资源：10位精度的ADC、5路PWM输出，IC调试接口等。