LED闪光灯电源设计报告 2015年全国大学生电子设计竞赛
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2015年电源国赛题的优秀国奖报告(一)
2015年电源国赛题的优秀国奖报告
一、背景介绍
•说明比赛的背景和目的
•引出本篇报告要关注的主题
二、题目分析
•对2015年电源国赛题进行详细分析
–题目要求
–考核内容
–条件限制
三、解决方案
•提出解决问题的方法与思路
–分析问题
–设计方案
–实施步骤
四、实验过程与结果
•详细描述实验过程
–数据采集
–数据处理
–实验结果分析
五、项目亮点
•突出该报告的特点和创新之处
–新颖的解决方案
–独特的实验设计
–出色的结果展示
六、总结与展望
•对本次比赛的总结和评价
•对未来类似比赛的展望
七、致谢
•感谢支持与帮助的人或机构的致谢八、参考文献
•列出使用的参考文献和资料
以上是对于“2015年电源国赛题的优秀国奖报告”的大致结构和基本内容的安排。
根据实际情况,可以适当增减或调整各部分的内容和顺序。
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2015年全国大学生电子设计竞赛LED闪光灯电源(H题)【高职组】2015年8月摘要根据电赛题目《制作LED闪光灯电源的设计》的要求,本此设计采用以B6285Z芯片为核心的XL6009DC-DC升压模块,对其做了改造,将恒压输出变换成横流输出,用改变电流取样电阻的方式,实现了电流连续输出,恒流输出电流100mA、150mA、200mA 三档的基本功能及超限报警等功能;经实际检测,该系统能有效驱动LED,具备电路简单,效率高等优点。
关键词:LED闪光灯;DC-DC稳流电源变换器;脉动调节AbstractAccording to the event on the topic"LED flash power supply design, production,and the design of the chips B6285Z as the core MT3608DC-DC module and the transformation,constant output voltage transform into a crossflow output,by changing the current sampling resistor,the output current is continuous,constant current output current is100mA,150mA,200mA gear basic function and overrun alarm function;the actual testing,the system can effectively drive LED,with simple circuit, high efficiency advantages.目录摘要 (I)目录 (II)1.系统方案 (1)1.1总体方案 (1)1.2升压方式的论证与选择 (1)1.3输出电流调节方式的论证与选择..................................................错误!未定义书签。
2015年全国大学生电子设计竞赛多旋翼自主飞行器(c题)2015 年8月15 日摘要旋多翼自主飞行器由RL78/G13MCU板(芯片型号R5F100 LEA),STM32单片机模块(加SD卡),CMOS摄像头,A2212/13T新西达电机。
STM32单片机输入信号到RL78/G13MCU板,启动飞行器和CMOS摄像模块,RL78/G13MCU飞控模块矫正飞行器在空中的姿态,实现悬停,前进,后退等功能,CMOS模块将拍摄的视频内容存储在STM32模块内置的SD卡里。
当飞行到目的地时各模块自动停止工作。
飞行器能一键式启动,并开始航拍,从A点起飞,飞向B区,在B区降落,但不是中心,当飞行结束后,拔掉SD卡,能顺利的通过P0机回放,在飞行过程中,始终在电子示高线H1和H2的区间内。
目录目录1. 方案论证与比较...........................................1.1四旋翼算法方案.......................................1.2 STM32控制方案.......................................1.3 CMOS视频模块方案....................................1.4四旋翼飞行器结构与原理理论...........................2理论分析与计算.............................................2.1四旋翼飞控算法误析...................................2.2 PID算法误差分析.....................................3.测试方案..................................................3.1测试仪器.............................................3.2 测试环境............................................4.测试结果..................................................4.1.基本要求测试数据 .................................... 4.2.综合性能分析结论 .................................... 4.3心得体会: ........................................... 参考文献 .................................................... 附录一、总体电路原理图 ...................................... 附录二、主要软件程序 ........................................1. 方案论证与比较1.1四旋翼算法方案方案一:采用欧拉角法欧拉角法静止状态,或者总加速度只是稍微大于g 时,由加计算出的值比较准确。
2015年全国大学生电子设计大赛赛后总结听过一个段子,有人说爱一个人,让他去参加电赛。
比赛的四天十三夜是短暂的,但真个过程却是漫长而值得回味。
大一暑假第一次参加全国大学生电子设计大赛,我想从这个角度简单地谈一谈自己的感受。
这次电子设计大赛,我们选做的题目是本科组D题—增益可控的射频放大器。
这是一道关于高频的题目,而整个大一期间我们对这方面知识的了解并不多,对于我们来说也确实是一个挑战。
在初步确定整体设计方案以后,我们每个人明确了自己的工作,便开始向着自己的目标努力。
从到硬件电路的搭建调试,软件系统的控制修正,以及最后整个系统的联合调试,团队中每个人都竭尽全力去完成自己的工作。
在到理工大学现场测评时,连接好电路以后突然发现电路发生了自激,这对我们来说无疑是当头一棒。
如果这个问题早点出现,我们还有时间进行调试或者再做一块新的电路板解决这个问题,然而在测评现场出现这个问题想在十几分钟内解决它简直是天方夜谭。
可是如果现在放弃,之前所有的努力都付之东流。
就在这个时候队友想出把最初作为拓展部分的电路模块作为系统的第一部分接入电路,或许可以解决。
说做就做,我们立即对电路做调整,随后的测评,基本完成了题目基础部分的技术指标。
测评结束后,走在理工的校园里我们终于松了一口气,好在最后的结果并没有那么糟糕。
我想,这个小插曲,对每个人的心理素质都是一个极大的考验。
虽然测试的结果远没有之前那么好,但这期间所有的努力和付出都没有白费,经历的种种辛酸乌云终被胜利的阳光所驱散。
经历这次比赛我们增强的不仅仅是学习能力,动手能力,沟通协作能力等,更获得了宝贵的经验,为以后的比赛奠定基础。
对于团队合作也有了更深的认识,我们三个人是在学校二轮测评之后才组的队,经过暑假训练的磨合,我们对彼此比较了解,比赛的过程中,我们彼此信任,相互配合,分工合作。
出现问题,没有人埋怨,没有人言弃,取而代之的是三个人共同讨论解决问题的办法,共渡难关。
这种真挚的团队情谊是我之前从来没有感受到的,也是参加电赛的意外收获。
201*年全国大学生电子设计竞赛LED闪光灯电源(H题)【高职高专组】参赛学生:指导老师:201*年8月16日目录摘要 (3)第一章系统方案论证 (4)1.1电源变换方案论证 (4)1.2显示方案论证 (5)第二章理论分析与计算 (6)2.1效率提高的分析 (6)2.2效率计算 (6)第三章电路与程序设计 (7)3.1电源总体系统方案设计 (7)3.2单元电路设计 (7)3.2.1 XL6009开关电源升压单元电路 (7)3.2.2 MC34063无外接三极管的降压变换电路 (7)3.2.3 过压报警单元电路 (8)3.2.4 升降压转换电路 (8)3.2.5 电流检测电路 (8)3.2.6 设定电路 (9)3.2程序流程图 (9)第四章测试方案与测试结果 (11)4.1调试方法与仪器 (11)4.2测试结果分析 (11)4.2.1 基本功能测试 (11)4.2.2 扩展功能测试 (11)4.2.3 测试结果分析 (12)附录 (13)附录1 主电路板电路原理图 (13)附录2 元器件清单 (14)附录3 部分程序清单 (14)摘要该电源采用由升/降压转换模块(核心部件为XL6009和MC34063芯片)、电流检测模块(运放OP295)、升降压切换模块、显示与报警模块、MCU系统组成。
该电源能实现连续输出或脉动输出两种模式。
该电源能够实现要求的恒流输出,并达到要求的电流相对误差和效率。
当输出电压高于10.5V时发出蜂鸣报警。
在脉动输出时,脉冲周期在10、30、100ms 三档时,脉冲占空比为1∕3,相对误差小于2%。
通过数码管对当前恒流输出的模式进行显示。
关键词:升降压电路;电流检测;升降压转换电路;A T89S52单片机;过压报警第一章 系统方案论证1.1电源变换方案论证通过分析题目任务与要求,将3.0~3.6V 的直流电转换为稳定的直流电源,即实现直流-直流电压的变换。
方案一:Boost 电源变换方案Boost 电源转换方案如图1-1所示。
LED闪光灯电源(H题)设计报告参赛队号:2015****LED闪光灯电源摘要在使用电池供电的便携设备中,很多时候是通过直流升压电路获得所需要的高电压。
这些设备例如照相机中的闪光灯。
本次设计要求是将电池的电能转化为恒流输出,设计核心部分为DC/DC稳流电压变换器,DC/DC电压变换完成不同直流电压值的变换,电压变换后通过恒流控制电路实现恒流输出。
本设计电路由DC/DC电压变换模块、控制模块、模式选择电路、恒流控制模块、保护电路、报警电路等组成。
关键词:直流升压电路DC/DC 恒流输出目录一、引言 (1)二、方案设计 (1)2.1设计思路 (1)2.2总体方案 (1)2.3方案论证与比较 (1)2.3.1DC/DC变换器方案论证与比较 (1)2.3.2主控芯片选择方案 (2)2.3.3恒流控制电路方案论证与比较 (2)2.3.4模式选择方案论证与比较 (3)2.4部分硬件电路设计 (3)2.4.1DC/DC电源变换器 (3)2.4.2恒流控制电路 (4)2.4.3报警电路与保护电路 (4)2.5程序软件流程图 (4)三、设计实现 (5)四、测试 (5)五、结论 (6)六、附录 (7)一、引言设计并制作一个LED闪光灯电源。
该电源的核心为直流-直流稳流变换器,它能将电池的电能转换为恒流输出,驱动高亮度白光LED,设计的电源同时具有升压、恒流两种功能。
升压部分通过DC/DC实现,升压后的输出电流易受干扰不稳定,需要设置稳流控制电路。
整个电路具有两种输出模式,一种连续输出模式,一种脉动输出模式,电流大小可设定不同的控制档位,负载电阻变大,当输出电压高于设定值时有过压保护和报警功能。
本设计的DC/DC恒流变换器能量转换效率高,输出电流200mA输出电压10V时输出效率应高于80%。
二、方案设计2.1设计思路本系统设计能够将电池的输入电压进行升压,升压后通过进入模式选择电路,由主控系统控制模式选择,选择模式后进入恒流控制电路,经过恒流的电流最后输入到负载端,负载端接取样电路,当负载变化造成电压超出限定幅值时,取样电路取样后送控制保护电路同时发出警报。
…………………①……………….……第一装订折叠线……………….…①……………….第一装订折叠线…………………………①………………………2015年全国大学生电子设计竞赛(题)2015年9月6日…………………①……………….……第一装订折叠线……………….…①……………….第一装订折叠线…………………………①………………………摘要*********************************************************************** *************************************************************************** *************************************************************************** *************************************************************************** *******************************************************************(300字以内,宋体小四)。
关键词:#####,####,####,####(最多5个)…………………①……………….……第一装订折叠线……………….…①……………….第一装订折叠线…………………………①………………………目录目录自动生成!目录最多显示三级标题,字体宋体,字号自定…………………①……………….……第一装订折叠线……………….…①……………….第一装订折叠线…………………………①………………………报告正文长度限A4纸8页以内,一级标题三号黑体字,二级标题小三号黑体字,三级标题四号宋体字,其他标题均为小四号宋体字,正文采用小四号宋体字。
每页右下端注明页码。
2015年电源国赛题的优秀国奖报告摘要:一、引言1.介绍2015年电源国赛2.获奖报告的背景及意义二、比赛题目背景及分析1.电源国赛题目概述2.题目难度及挑战性三、解题思路及方法1.针对题目进行深入研究2.提出创新性解题思路3.应用先进技术解决实际问题四、实验过程及结果1.实验设备及环境2.实验过程详述3.实验结果分析五、总结与展望1.比赛成果总结2.对未来电源技术的展望3.对我国电源行业的贡献正文:一、引言2015年电源国赛是一场汇聚了全国各地电源技术精英的赛事,旨在选拔优秀的人才,推动我国电源技术的发展。
本文将介绍一份获得优秀国奖的获奖报告,以此为例,展示我国电源技术的前沿水平。
二、比赛题目背景及分析2015年电源国赛的题目紧密结合实际,具有很高的挑战性。
选手需要在有限的条件下,针对复杂的电源问题提出创新性的解决方案。
这份获奖报告在众多参赛作品中脱颖而出,为电源领域提供了新的思路。
三、解题思路及方法获奖报告的选手针对题目进行了深入研究,从实际出发,提出了一种创新性的解题思路。
他们结合先进的技术,针对电源问题进行了巧妙地解决,为我国电源技术的发展做出了贡献。
四、实验过程及结果选手们在实验过程中充分展示了他们的专业素养和团队协作能力。
他们在实验设备及环境方面做了充分的准备,详细记录了实验过程,并对实验结果进行了严谨的分析。
实验结果表明,他们的解题思路和方法是有效的。
五、总结与展望本次比赛,获奖报告展示了我国电源技术领域的优秀成果。
通过这次比赛,选手们不仅提高了自己的专业技能,还对我国电源行业的发展产生了积极影响。
2015年全国大学生电子设计竞赛风力摆控制系统(B题)2015年8月15日摘要本参赛小组设计制作了风力摆控制系统,实现了风力摆系统的摆起及画圆控制。
该系统主要由机械部分和控制系统构成,其中机械部分包括风机、支架、万向节以及摆杆等;控制部分主要由单片机最小系统、传感器以及直流电机驱动电路组成。
该系统以XS128单片机为控制核心,利用陀螺仪检测摆杆偏角,经AD 转换构成闭环,采用PD 控制算法,通过PWM对风机进行调速,驱动风力摆装置以调节摆杆的偏角,使风力摆摆起并画圆,实现对风力摆的实时控制。
该系统具有结构简单,制作成本低,控制精度较高,抗干扰能力强等优点。
关键词:风力摆,陀螺仪,单片机,PWM,PD算法AbstractThe team created wind pendulum control system design and implement the wind the swing-up and circle of pendulum control.The system mainly consists of mechanical part and control system, mechanical parts including fan, stents, universal joint, and swinging rod, etc.Control part is mainly composed of single chip microcomputer minimum system, sensor and the composition of dc motor drive circuit.XS128 single chip microcomputer as control core, the system using the gyroscope detection swinging rod Angle, the AD conversion constitute a closed loop, the PD control algorithm, through the PWM speed of the fan, wind pendulum device driver to adjust the Angle of swinging rod, and circle the wind sway, but to realize the real-time control for wind pendulum.The system has simple structure, low production cost, high control precision, strong anti-interference ability, etc.Key words: Wind, gyroscope, MCU, PWM, PD algorithm目录一、系统方案 (3)1.1 CPU的论证与选择 (3)1.2 驱动的论证与选择 (3)1.3 控制系统的论证与选择 (3)二、系统理论分析与计算 (4)2.1 系统结构的分析 (4)2.2 摆动与转速的计算 (4)三、电路与程序设计 (4)3.1 电路的设计 (4)3.1.1 系统总体框图 (4)3.1.2 CPU与驱动子系统框图与电路原理图 (5)3.1.3 陀螺仪与风机子系统框图与电路原理图 (5)3.1.4 电源 (6)3.2 程序的设计 (6)3.2.1 程序功能描述与设计思路 (6)3.2.2 程序流程图 (6)四、测试方案与测试结果 (7)4.1 测试方案 (7)4.2 测试条件与仪器 (7)4.3 测试结果及分析 (8)4.3.1 测试结果 (8)4.3.2 测试分析与结论 (8)五、结论与心得 (10)六、参考文献 (10)附录1:电路原理图 (12)附录2:源程序 (13)风力摆控制系统(B题)【本科组】一、系统方案本系统主要由CPU模块、驱动模块、陀螺仪模块、电源模块、风机模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。
LED闪光灯电源(H题)设计报告参赛队号:2015****LED闪光灯电源摘要在使用电池供电的便携设备中,很多时候是通过直流升压电路获得所需要的高电压。
这些设备例如照相机中的闪光灯。
本次设计要求是将电池的电能转化为恒流输出,设计核心部分为DC/DC稳流电压变换器,DC/DC电压变换完成不同直流电压值的变换,电压变换后通过恒流控制电路实现恒流输出。
本设计电路由DC/DC电压变换模块、控制模块、模式选择电路、恒流控制模块、保护电路、报警电路等组成。
关键词:直流升压电路DC/DC 恒流输出目录一、引言 (1)二、方案设计 (1)2.1设计思路 (1)2.2总体方案 (1)2.3方案论证与比较 (1)2.3.1DC/DC变换器方案论证与比较 (1)2.3.2主控芯片选择方案 (2)2.3.3恒流控制电路方案论证与比较 (2)2.3.4模式选择方案论证与比较 (3)2.4部分硬件电路设计 (3)2.4.1DC/DC电源变换器 (3)2.4.2恒流控制电路 (4)2.4.3报警电路与保护电路 (4)2.5程序软件流程图 (4)三、设计实现 (5)四、测试 (5)五、结论 (6)六、附录 (7)一、引言设计并制作一个LED闪光灯电源。
该电源的核心为直流-直流稳流变换器,它能将电池的电能转换为恒流输出,驱动高亮度白光LED,设计的电源同时具有升压、恒流两种功能。
升压部分通过DC/DC实现,升压后的输出电流易受干扰不稳定,需要设置稳流控制电路。
整个电路具有两种输出模式,一种连续输出模式,一种脉动输出模式,电流大小可设定不同的控制档位,负载电阻变大,当输出电压高于设定值时有过压保护和报警功能。
本设计的DC/DC恒流变换器能量转换效率高,输出电流200mA输出电压10V时输出效率应高于80%。
二、方案设计2.1设计思路本系统设计能够将电池的输入电压进行升压,升压后通过进入模式选择电路,由主控系统控制模式选择,选择模式后进入恒流控制电路,经过恒流的电流最后输入到负载端,负载端接取样电路,当负载变化造成电压超出限定幅值时,取样电路取样后送控制保护电路同时发出警报。
2.2总体方案如下图所示,是本次LED闪光灯电源的电路框图。
本系统核心部分为DC/DC变换器,输入电源一路经过DC/DC变换器升压后进入模式选择模块,用户通过按键控制主控电路切换不同输出模式,选择后电流通过恒流控制电路实现恒流输出,最后输出接入负载,输入电源另一路经过变压后作为辅助电源给整个设计电路供电。
主控电路由主控芯片与数模转换电路组成,实现通过软件对硬件电路调控。
2.3方案论证与比较2.3.1DC/DC 变换器方案论证与比较根据设计要求,我们需要把3.0V~3.6V 的输入电压转化为10V 的输出电压,因此需要把低电压输入升压成高电压输出。
直流电压升压有两种方法,一种是非隔离型DC/DC ,另一种是隔离型DC/AC/DC 。
方案一、采用非隔离型DC/DC 。
非隔离型DC/DC 变换器优点是效率高、可输出大电流、静态电流小。
非隔离型电路即根据电路形式的不同,可以分为串联开关变换器和并联开关变换器两种基本形式,其中串联开关变换器是降压式DC/DC变换器,并联开关变换器是升压式DC/DC 变换器。
方案二、采用隔离型DC/AC/DC 。
隔离型DC/AC/DC 变换器主要由逆变器、高频变压器和和整流器组成。
基本工作原理是输入电压经过逆变器转化为较高频率的交流电压,由高频变压器将高频交流电压转换为所需要的交流电压,最后通过整流得到直流电压。
隔离型DC/AC/DC 变换器框图如图2(见附录)所示。
从电路设计程度上来说,方案一主要控制端是一个开关管,外围电路所需元器件较少,设计简单易于实现,方案二电路设计由逆变电路、变压电路、滤波电路等组成,设计较复杂难以实现。
方案一中,电路存在输入与输出总有一个公共点,方案二则利用高频变压器将这个公共点隔离,采用方案二设计的电路会比较安全,不过由于我们的输出直流电压都在安全电压范围内,不会对人体造成伤害。
所以我们选择方案一作为DC/DC 变换器方案。
2.3.2主控芯片选择方案方案一、选用STC89C52RC 作为该系统的主控芯片。
方案二、选用STC12C5A60S2单片机作为该系统的主控芯片。
方案一的芯片功耗高、运算速度低、需要外接AD 采样电路才可以对负载端采样,方案二芯片低功耗、高速运算,内置集成ADC ,可直接实现采样,整体性能远高于方案一芯片。
所以我们选用方案二。
2.3.3恒流控制电路方案论证与比较恒控制电路采用恒流源概念。
恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈,动态调节设备的供电状态,从而使得电流趋于恒定,只要能够得到电流,就可以有效形成反馈,从而建立恒流源。
一般而言,按照恒流源电路主要组成器件的不同,可分为晶体管恒流源、场效应管恒流源、集成运放恒流源三种。
方案一、采用一只恒流二极管。
优点是电路构造简单,缺点是恒流二极管的恒流特性并不是非常好,电流规格比较少,无法满足设计精度要求。
方案二、采用两只同型号的三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准。
这种恒流源简单易行,但是即使是相同型号的三极管其be电压也存在个体差异,因此并不适合精密度的恒流要求。
方案三、采用一个集成运放恒流源,集成运放输出端接一个电阻后接入三极管,但是由于三极管易后产生BC电流分量,因此采用场效应管来避免三极管be 电流分量造成的误差。
这种电路可以输出几百mA以上的稳定电流。
方案一、方案二受选用元器件的严格限制,无法满足精度要求。
方案三用运放与一个场效应管设计的稳流电路,利用运放的反馈调节功能,使用场效应管代替三极管避免了不必要的be极间电流分量,能够很好地实现稳流功能。
因此,我们采用方案三作为本设计稳流控制电路的方案。
2.3.4模式选择方案论证与比较模式选择模块的设计是为了实现脉动输出,并且使设计的电源能够进行恒流模式与脉动输出模式切换。
方案一、采用555芯片自激振荡产生一个占空比为1/3的脉冲波作为信号源,用来控制DC/DC模块与恒流模块之间开关的通断从而使整个设计具备脉动输出模式。
但是555芯片产生的脉冲波频率、占空比不易调控,脉动波频率较高。
方案二、采用AD9850芯片作为信号源,由主控系统芯片发出指令控制AD9850产生满足设计要求的脉冲波。
此方案需要给整个系统接入AD9850模块。
方案三、采用主控系统单片机直接输出信号控制开关的导通与闭合,使整个电路具备脉动输出模式,脉冲周期可设定,脉冲个数可设定等功能。
该方案程序设定相对简单,与方案二比较减小了功耗。
方案一由于产生的是高频脉冲波,调节电路较为困难,故不采用。
方案二AD9850芯片在3.3V供电时功耗155mW,整个模块接入后增大了整个电路的功耗,作为电源设计应尽可能减少电源内部功耗,增加输出效率。
方案三由于我们选用STC12C5A60S2单片机做主控芯片,能够通过单片机输出高低电平控制场效应管的通断,避免了前两种设计方案产生的功耗。
因此,我们采用方案三作为模式选择方案。
2.4部分硬件电路设计2.4.1DC/DC 电源变换器原理如图1(见附录)所示。
当开关管导通时,能量从输入电源流入,并储存于电感L 中,由于开关管导通期间正向饱和管压降很小,故这时二极管VD 反偏,负载由滤波电容C 供给能量,将C 中储存的能量释放给负载。
当开关管截止时,电感L 中电流不能突变,它所产生的感应电势阻止电流减小,二极管VD 导通,电感中储存的能量以及输入电压通过二极管VD 、给电容C 充电,并供给负载。
在开关管导通的t on 期间,能量储存在电感L 中,在开关管截止的t off 期间,电感L 释放能量,补充在t on 期间电容C 上损失的能量。
开关管截止时电感L 上电压跳变的幅值是与占空比有关的,t on 愈长,L 中峰值电流大,储存的磁能愈大。
所以,如果在t on 期间储存的能量要在t off 期间释放出来,那么,L 上的电压脉冲必定是比较高的。
假定开关管没有损耗,并联变换器电路在输入电压U i 、输入电流I i 下,能在较低的输出电流I 0下,输出较高的电压U 0。
当开关管导通时,忽略管子的导通压降,电感L 上的电压为输入电压U i ,并且电流线性上升,当开关管截止时,则L 中的电流线性下降,而在稳态,t on 期间L 中电流的增量应等于t off 期间电流的减量,则输出电压与输入电压的关系由下式决定。
δ-=-==+=110i on i off i off off on i U t T T U t T U t t t U U 其中 Tt on =δ 由式上式可知,当改变占空比δ时,就能获得所需的上升的电压值。
由于占空比δ总是小于1,所以,U 0总是大于U i ,。
2.4.2恒流控制电路我们设计的恒流控制电路由场效应管、集成运放OP07、电压反相器组成。
如图3(见附录)所示。
场效应管的漏极D 与DC/DC 电压输出端相连,栅极G 与集成运放输出端相连。
利用电压反相器使集成运放的四号引脚为负电压,从而保证集成运放能够输出负电压控制场效应管断开。
在场效应管源极S 串接一个电压采样电阻将电压反馈到集成运放负向输入端,当输出负载端电流减小时,场效应管源极电位减小,集成运放负向输入端电压减小,使集成运放输入电压增大,输出电压增大,场效应管栅极电压增大,从而使负载端输出电流增大,反之当负载输出端电流增大时,通过电压负反馈,又会使输出电流减小,最终使负载输出端恒流输出。
2.4.3报警电路与保护电路报警电路如图4(见附录)所示,主控芯片检测到负载两端电压超过限定幅值时,主控芯片控制三极管导通,触发蜂鸣器发出警报。
保护电路如图5(见附录)所示,主控芯片检测到发在两端电压超过幅值时,控制场效应管与继电器同时断开后,DC/DC转换器输出不能传到恒流控制电路,从而起到保护作用。
2.5程序软件流程图三、设计实现1.出现问题:在输出电流200mV。
输出电压10V时效率达不到80%。
原因:由于在DC/DC升压电路环节使用的是XL6009升压直流电源变换器芯片,它的频率为400kHz,输出效率达不到设计要求。
解决办法:更换DC/DC升压电路环节的升压直流电源变换器芯片为B6285y,该芯片频率高达1.2MHz,优化电路布局,最后负载输出端效率达到设计要求。
2.出现问题:模式选择部分一开始采用一个场效应管串联接入DC/DC电路与恒流控制电路之间,接入后可以实现连续/脉动两种输出模式选择,但是连续输出模式的输出效率降低了。
原因:场效应管串联接入电路产生了功耗,降低了输出效率。
解决办法:利用了继电器的工作特性,电路图如图5(见附录)所示,连续输出模式下,继电器不工作,DC/DC升压输出通过继电器3、4脚进入恒流控制电路;切换模式时主控系统通过三极管控制继电器工作,3、4脚断开,P2.1端口控制场效应管开关实现脉动输出。