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基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

摘要

本系统以STM32单片机为主控制器，以TL494为核心，设计并实现一开关电源并联供电系统。系统由稳压模块、PWM驱动模块和同步BUCK斩波电路构成的DC-DC模块单片机显示控制模块四部分组成。在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后，单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压恒定以及对输出电流任意比的控制。本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率，并且利用TL494死区引脚实现过流关断，有效的保护了电路，经测试，系统能够实现基础部分所有要求。

关键词：TL494；并联供电；同步BUCK斩波；恒流源；恒压

一、方案设计

1、方案比较与论证

（1） DC/DC拓扑结构

方案一：采用传统降压拓扑结构

LM2596输出电压1.2V~37V可调，输出最高电流可达3A，输出线性好负载可调，系统效率高，可以用仅80μA的待机电流，实现外部断电，具有过流保护功能，经调节后完全可实现题目的基本要求。但是LM2596内部电阻导通电阻相对较大，同时续流二极管的损耗较大，只能作为开关电源稳压模块，不满足系统对DC-DC模块高效率高效率的要求。

方案二：采用同步整流BUCK结构

采用具有同步整流的BUCK结构，利用MOS管IRF3205代替二极管续流，IRF3205是具有极低阻抗（开态电阻为8ｍΩ），电压典型值为55V，电流续流连续110A，175℃运行温度，具有快速转换速率，无铅环保等优点。考虑到系统MOS 管导通电阻低，效率比传统BUCK高，为了满足扩展部分效率尽可能高的要求，本作品选用同步BUCK拓扑结构。

（2）均流控制方案

方案一：主从法

在并联运行的电源模块单元中，选定一个工作于电压源方式电源模块单元作为主电源模块，另一个工作于电流源方式电源模块作为从流电源模块。主模块直接调整电压，从电源模块设置电流分配。但是在这种方式下，一旦主模块失效，则整个系统崩溃，不具备冗余功能。

方案二：平均电流自动均流法

这种方法不用外加均流控制器，在个电源模块单元间接一条公共均流母线CSB，均流母线的电压Ub为N个电源模块代表各自输出电流的电压信号Ui的平均值（即代表电源系统的平均电流）。Ub与每个电源模块的取样电压比较后，通过调整放大器输出一个误差电压，从而调节模块单元的输出电流，达到均流的目的。平均电流法可以精确的实现均流，但当公共母线CSB发生短路或接在母线的任一电源模块单元不工作时，使CSB电压下降，结果促使个电源模块输出电压下

调，可能达到下限值，引起电源系统故障。

方案三：恒流源并联电流反馈控制法

采用两个恒流源直接并联方式，通过AD采样电流互感器的感应电压，转化为电流反馈给单片机，单片机最后通过TL494的PWM波控制输出电流的比例份额及大小从而控制输出电流和电压，形成一种闭环电流反馈控制模式。同时恒流源并联可实现冗余热备份功能。因此最终使用方案三。

（3）过流保护

方案一：软件控制方法。通过采样电阻两端的电压计算出Io值，经A/D转换模块将电流值反馈给单片机，当检测电流值超过4.5A时将TL494芯片的4脚拉高，降低PWM波占空比为0，使输出电流减小。

方案二：电流互感器采集反馈电压，转化为支路电流，当两路DC模块电流和大于4.5A时，将DA预置值设置为2.5V，即将输出电流设置为0A.

方案二：在输出电路中串入可自恢复保险丝，当电流大于4.5A时，自恢复保险丝由低阻抗转为高阻抗切断电路。电流降低后可恢复正常工作。

综上，我们采用方案一和方案二两种过流保护相结合的方式，确保能够起到过流保护的目的。

2、总体方案

（1）总体思路

以STM32单片机为控制器，通过键盘可设置负载电压值和两条并联BUCK电路输出电流比。在电流互感器CSM006NPT采样到反馈电流和AD采集到负载电压后，单片机通过TL494输出PWM波的占空比的改变控制两个恒流源的BUCK电路输出，从而达到控制输出电流比和输出电压恒定。

（2）系统总体框图

（8V ）

DC/DC2

DC/DC1

(恒流模式)

I1+I2

Buck

电流比例1

CSM006NPT

电流采样

(恒流模式)

Buck

STM32单片机

输出电

压设定

电压反馈控制母线

均流比

例设定

调整K1、K2（K）

电流比例2PWM

PWM

电

压

采

样

CSM006NPT

电流采样

图1系统总体框图

二、理论分析计算

1、BUCK 并联恒流源电流分配

由于电流源可以并联，根据负载R 电压为8V 固定，可知负载R 上电流为BUCK 电路并联两恒流源电流之和，同时根据设定支路一与支路二电流比为K ，可知：

I 总=8R （欧姆定律）

I 总=1I +2I (基尔霍夫电流定律KCL)

K =12I I 得：1I =

8(1)K R K +；2I =8

(1)

R K + 即为两BUCK 并联支路恒流源电流设定值。

上电系统初始化后，两个BUCK 支路电流默认按1:1方式步进增加直到AD 采

集的负载电压为8V ，通过检测按键得出K （电流比例）值变化，在保证电压在一定范围变化下先粗调再细调两支路电流值最终确保两支路电流按设定比例输出。

2、电压电流精度计算

STM32单片机内置12位ADC 和12位DAC ，基准电压源为内部3.3V ，电压精度可以达到0.81mv ，远远小于0.4V ，同时，霍尔式直流互感器CSM006NPT 准确的动态性能误差0.3125 2.5U I =+，AD 采集偏差0.81mv 最大会导致2.48mA 电流误差，而题目发挥部分电流相对误差绝对值不大于2%，即允许电流误差最小为0.5A*2%=4mA ，满足题目对电压和电流精度的要求。

３、开关频率的选择

考虑到单片机的效率和为减小开关管的损耗，使开关管工作于音频以上，同时为了防止两个模块电路出现差拍，本作品将两个模块的PWM 信号错开5KHz ，通过10K 滑动变阻器与103（10000PF ）电容调节TL494工作频率，从而控制两路恒流源开关管分别工作于20KHz 和25KHz 频率。

4、滤波电容的选择

根据设计需求，f L 输出滤波电感选取100uH ，o U ?为输出允许纹波电压小于100mV ，s f 为开关管工作频率，两路DC 模块分别取20KHz 和25KHz ，o V 为输出额定电压值8V ，D 为工作占空比，系统稳定后占空比D=50%。由

f 2

(1)C 8U o

f s D V L f -=

?，求得两路电容值分别为124uF 和79.86uF,分别取125uF 和100uF 电解电容。

1、稳压电路的设计

由于系统不允许使用线性电源模块，同时为了减轻程序调节闭环的压力，因此选定一款耐压24V 自带反馈的稳压芯片LM2596的开关稳压电路，参考LM2596 的datasheet 中应用实测电路图，稳压电路分别产生12V 和5V 电压，用于给TL494和STM32单片机供电。

LM2596100uH C3 470uF

D1 IN5825

C1470uF 电解电容

+24V

4VIN

VOUT FB

GND ONOFF R2

C2220uF 电解电容

图2 稳压电路设置

2、TL494PWM 波产生电路的设计

TL494是典型的脉宽调制型开关电源控制器，内置线性锯齿波振荡器，通过外接电阻和电容可以调节频率，频率计算公式为osc T 1.1f =

R .T

C ，内置误差放大器和

5V 精密基准电压，可将TL494的4脚串联一个100uF 电解电容接到TL494的14

脚基准电压输出，使得芯片上电后，给4脚一个充电过程，让PWM 波的产生达到一个从无到有，从小到大的过程，从而达到对死去时间的控制以及对电路缓冲保护的作用。不仅如此，当电流互感器检测出两路恒流源的总和大于4.5A 时，可通过单片机驱动电路将TL494的死去引脚（4脚）拉高，关断PWM 输出，之后再重新启动，达到过流保护的目的。

图3 TL494PWM 产生电路

该部分电路作为恒流源控制核心电路，PWM 波产生来自于电流互感器采样输出电流感应出的电压与单片机DA 设定电压值的比较输出，同时利用导通内阻只有8m Ω的MOS 管IRF33205代替续流二极管，减小电路损耗。利用两路相同的BUCK 驱动电路分别控制两路恒流源，最后并联输出。

图4 BUCK 驱动电路的设计

四、系统测试

1、测试条件和测试仪器设备

开关电源需要使用隔离电源将电路与大地隔离，使测试仪器如示波器可以安全使用，电路需要对电流、电压和纹波进行测量，需要使用电压表和示波器，设备如下表1所示。

表1 测试使用的仪器设备

序号名称、型号、规格数量备注出厂编号 1 示波器Tektronix 1 Tektronix

C039070 2 数控稳压源（隔离） 1 南京新联电子设备有限公司

07100042 3

数字万用表 UT58E

UNI-T

—

2．测试方法和测试结果

1、并联开关电源性能测试（手动调节）

测试方法：手动调节滑动变阻器，六个电压表分别测量输入电压IN U ，输入电流IN I ，DC-DC 支路电流1I 和2I ，总输出电流o I ，总输出电压0U 。

表2 综合特性测试表（手动调节）

电流

和I

（A ） IN U V （） IN I A （） 1I A （）（相对误差）

2I A （）

（相对误差） 12I I ：

o I A （）

0U V （）

1.0 23.96 0.52 0.508（1.6%）0.502（0.4%）1:1 1.018 8.36 74.41%

1.5 23.30 0.71 0.973（0.6%）0.503（0.6%）2:1 1.482 8.36 74.89%

2.0 22.90 0.99 1.036（

3.6%） 1.021（2.0%）1:1 2.068 8.40 76.53%

3.5 22.20 1.65 1.469（2.06%） 2.015（0.75%）3:4 3.502 8.20 78.39%

4.0 22.41 1.74 1.969（1.55%） 1.999（0.5%）1:1 3.987 7.45 76.208

测试结果分析：手动调节情况下，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在7.6V到8.4V之间，且系统平均效率在74%以上，能够达

到效率60%以上的要求，并且满足发挥部分进一步提高电源效率的要求。统在调

整负载电阻，保持输出电压 UO=8.0±0.4V的条件下，可以实现电流和为1A时

1:1可调，电流和为1.5A时2:1可调，电流和2A时1:1可调，电流和3.5A时

3:4可调，电流和4A时1：1可调，同时每个模块的输出电流相对误差的绝对值

小于于 5%。

2、并联开关电源电性能测试（程控自动调节）

测试方法：手动调节负载和支路电流进行测试。

表3 综合特性测试表（程控自动调节）

电流

和I （A）

U V

（）

I A

（）

I A

（）

（相对误差）

I A

（）

（相对误差）

I I

：

I A

（）

U V

（）

1 25.7 0.43 0.483(3.4%) 0.490(2%) 1:1 0.971 7.7 67% 1.5 25.7 0.67 0.716(3.4%) 0.743(0.9%) 1:1 1.471 7.9 67%

1.5 25.9 0.62 0.43(1.4%) 1.029(

2.9%) 1:2 1.493 7.9 73%

2 25.9 0.8 0.41(1.8%) 1.526(1.7%) 1:

3 1.935 7.7 71%

3.5 25.7 1.28 2.00(0%) 1.465(2.3%) 4:3 3.476 7.57 80%

4 25.8 1.44 1.93(3.5%) 1.968(1.6%) 4:4 3.924 8.06 85% 测试结果分析：程控自动调节情况下，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在7.6V到8.4V之间，且系统平均效率在67%以上，能够达到效率60%以上的要求，并且满足发挥部分进一步提高电源效率的要求。统在调整负载电阻，保持输出电压 UO=8.0±0.4V，电流一定范围条件下，可实现

任意比例可调，同时每个模块的输出电流相对误差的绝对小于 5%。

五、结论

本系统以STM32单片机为主控制器，以TL494为控制核心的开关电源并联供电系统。系统在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后，单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压在8.0±0.4V范围内对输出电流任意比的控制。本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率达到67%以上，手动调节和自动调节时能够实现基本要求的5%，并且利用TL494死区引脚实现过流关断，有效的保护了电路，经测试，系统除了发挥部分2%的精度要求最大可以做到3.6%，其他所有基本要求和发挥部分均能实现。

基于STM32单片机的点阵显示设计

基于STM32单片机的点阵显示设计一、系统的硬件设计 1.1系统的硬件设计方案 STM32F103x6是基于ARM核心的增强型32位带闪存、USB、ADC和CAN的微控制器。在电机驱动和应用控制、医疗和手持设备、智能仪表、警报系统和视频对讲中有广泛的应用。通过使用 STM32F103x6进行LED点阵显示的设计，学习STM32单片机的使用方法。 1.2 STM32单片机简介根据本课题需要采用用了STM32F103x6型号单片机 STM32F103XX增强型系列拥有ARM的Cortex-M3核心，它为实现MCU的需要提供了低成本、缩减的管脚数目、降低的系统内耗，同时提供了卓越的计算性能和先进的中断系统响应。它的原理图如图 1-2所示。

图1-2 STM32单片机原理图1.2.1 STM32F103x6单片机的功能 ■核心 --ARM 32位的Cortex-M3CPU --单周期硬件乘法和除法，加快计算 ■存储器 --从32K字节到128K字节闪存程序存储器 --多重自举功能 ■时钟、复位和供电管理 --2.0至3.6伏供电和I/O管脚

--上电/断电复位、可编程电压检测器、掉电检测器 --内嵌4至16MHZ高速晶体振荡器 --内嵌PLL供应CPU时钟 --内嵌使用32KHZ晶体的RTC振荡器 ■低功耗 --3种省电模式：睡眠、停机和待机模式 --VBAT为RTC和后备寄存器供电 ■2个12位模数转换器，1us转换时间 --双采样和保持功能 --温度传感器 ■调试模式 --串行调试和JTAG接口 ■DMA --支持的外设：定时器、ADC、SPI、I2C和USART ■多达80个快速I/O口 --26/36/51/80个多功能双向5V兼容的I/O接口 ■多达7个定时器 --多达3个同步的16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道 --两个看门狗定时器 --系统时间定位器：24位的带自动加载功能的 ■多达9个通信接口

开关电源模块并联供电系统设计报告

开关电源模块并联供电系统（A题）摘要：本系统给出了以分立元件构成的DC/DC变换模块为核心的开关电源，并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8VDC/DC模块构成的并联供电系统。系统采用 STC89C52单片机进行监控，并用高精度的德州仪器芯片TLC5615IP和TLC2543CN进行数模、模数转换，实现电流的实时测量、人机交互、电流比例设定、输出电流显示、过流保护及自动恢复功能。经测试，系统较好地完成了基本部分和发挥部分的要求，工作稳定，用户界友好。关键词：分立元件；DC/DC变换模块；开关电源；并联；德州仪器芯片

1 方案比较与论证 1.1 DC/DC变换电路的选择方案一：由LM2576开关型降压稳压器构成 LM2576系列的稳压器是单片集成电路，能提供降压开关稳压器（buck）的各种功能，能驱动3A的负载，有优异的线性和负载调整能力，使用该器件构成的DC/DC变换电路的设计思想如下：图1.1(a) 由LM2576构成的DC/DC变换电路该稳压器内部含有频率补偿器和一个固定频率振荡器，将外部元件的数目减到最少，使用简单，但由于集成电路工艺制造的元器件，各元器件参数的据对精度不是很高，而且受温度的影响也比较大，因此我们放弃这种方案。方案二: 由分立元件构成本电路是自己设计的，由施密特触发器74HC14、运算放大器LM324、三极管、二极管、电阻、电容以及电感等器件组成的核心电路，提供了自由调整的余地，另外为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需要加以复杂的保护电路。下图为DC/DC 主回路的拓扑结构：图1.1(b) 由分立元件构成构成的DC/DC变换电路由于由分立元件构成的DC/DC变换电路，电路选择得好，参数选择恰当，元件性能就很优良，设计和调试的好，则性能也很优良。因此本系统选择方案二。 1.2 控制方法及实现方案

基于STM32的经典项目设计实例

13个基于STM32的经典项目设计实例，全套资料STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32 的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1.开源硬件-基于STM32的自动刹车灯设计自动刹车灯由电池供电并内置加速度传感器，因此无需额外连接其他线缆。使用两节5号电池时，设计待机时间为一年以上(待机功耗66微安)，基本可以实现永不关机，即装即忘。 2.基于STM32F407的openmv项目设计资料本项目是一个openmv，通过摄像头可以把图像实时传输给显示屏显示。MCU选择的是STM32F407（STM32F407数据手册），ARM Cortex-M4内核，最高频率可达180Mhz，包含一个单精度浮点DSP，一个DCMI（数字相机接口）。 3.STM32无线抢答器无线抢答器采用STM32F302（STM32F302数据手册）芯片主控，同时用蓝牙，语音模块，数码管，七彩灯等部件构成，当主持人按下抢答键时，数码管进入倒记时，选手做好准备，当数码管从9变为0时，多名选手通过手机上虚拟按键进行抢答，同时语音播报抢答结果，显示屏上显示选手的抢答时间。 4.基于ARM-STM32的两轮自平衡小车小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制小车的直立平衡、左右方向。 5.基于STM32F4高速频谱分析仪完整版（原创）本系统是以STM32F407（STM32F407数据手册）进行加Blackman预处理，再做1024个点FFT进行频谱分析，最后将数据显示在LCD12864上，以便进行人机交互！该系统可实现任意波形信号的频谱显示，以及可以自动寻找各谐波分量的幅值，频率以及相位并进行8位有效数据显示。 6.基于STM32F4的信号分析仪设计（有视频，有代码）这次基于discovery的板子做一个信号分析仪，就是练手，搞清楚STM32F4（STM32F4系列数据手册）中的USB固件编写，USB驱动的开发，上位机UI开发等一整套流程，过一把DIY的瘾。 7.基于STM32F4的解魔方机器人-stm32大赛二等奖（有视频）本系统是基于Cortex-M4内核的STM32微控制器的解魔方机器人，在硬件方面主要有OV7670摄像头，LCD，舵机，在软件方面主要有OV7670的驱动，摄像头颜色识别算法，解魔方算法和舵机动作算法。整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术，包括需求分析，原理图的绘制，制版，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。

开关电源并联供电系统(很全版本)

课程设计Ⅱ 题目开关电源模块并联供电系统学生姓名学号所在院(系)物电学院专业班级电信081班指导教师刘东完成地点陕西理工学院 2011年 11月28日

开关电源模块并联供电系统康恺（陕西理工学院物电学院电子信息科学与技术专业08级1班，陕西汉中 723001）指导老师：刘东【摘要】：开关电源模块供电系统由并联稳压电源和检测控制系统组成。稳压电源使用电压调节器LM2596实现降压，监测控制电路采用AT89C51单片机作为控制核心，采集两路电流信号，通过算法分配误差值，修正每一路的电流大小，并显示电流的相对误差。系统的负载电流超过设定值时，启动保护电路切断电源并延时一定时间后自动恢复供电。经测试，供电系统能够较好的实现两路电流分配，效率可以达到70%以上，每路电流的相对误差3%左右。【关键词】：LM2596；开关电源；并联均流 Switching Power Supply Module Parallel Power Supply System kangkai （Grade08，Class1,Majiothe physics electronic information science ,Dept, Shannxi University of the Technology,Hanzhong,723001,Shannxi） Instructor: Liu don Abstract: Switching power supply module power supply system was composed of Shunt regulated power supply and control system testing. Power supply used LM2596 regulator to achieve step-down voltage. Monitoring and control circuit based on AT89C51 microcontroller collected two current signals, the error value was assigned by the algorithm, the amendment of the current size of each road, and displays the current relative error. System load current exceeds the set value, the start delay protection circuit cut off power and restore power automatically after a certain time. Tested, the power supply system can achieve a better distribution of two current efficiency can reach 70% or more, each current relative error 3%. Key words: LM2596; switch power; power supply in parallel

基于STM32单片机的智能家居系统设计

单片机课程设计报告基于STM32单片机的智能家居系统设计姓名：sssssssssbbbbbbbb 班级：333334444 学号：xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx 指导老师：yyyyyyyyy 日期：2012.05.27～2012.06.07 华南农业大学工程学院

摘要目前市场上针对普通家庭的智能防盗、防火等产品很多，但基于远程报警系统的智能家居产品价格不菲。本次设计的基于STM32的智能家居报警系统实用性非常强，设计成本低廉，非常适合普通家庭使用,而且随时可以升级。本产品采用的是以意法半导体公司生产的单片机STM32F103RBT6作为主控芯片，AT24C02作为静态存储芯片，4*4 薄膜键盘和红外热式感应作为探测器，GSM和扬声器的家庭报警模块。随着信息技术的发展，实现家居的信息化、网络化，是当前智能家居系统发展的新趋势。本设计将通信技术与防盗系统紧密结合，为一款便敏小巧，低成本，适合普通室内报警的智能报警系统。本系统通过传感器获取室内人员信息，并将信号发送到单片机微处理器。系统收到报警信息后通过辨认密码的方式确定目标身份，并通过蜂鸣器报警的方式警示入侵者。另外，系统配备具手机通信功能的GSM模块，能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。经测试，本系统稳定可靠，同时具有友好的人机界面，为用户提供安全服务的同时，实现系统智能化管理。关键字：智能报警存储器传感器 GSM

目录 1 方案比较与选择 (1) 1.1 方案一：采用数字电路控制 (1) 1.2 方案二：采用双音多频电路与语音电路相结合的控制方案 (1) 1.3 方案三：采用以STM32单片机为核心的控制方案 (2) 2 主要元器件介绍 (3) 2.1 主芯片—STM32 (3) 2.2 显示屏--OLCD12864 (4) 2.3 外部存储芯片--AT24C02 (5) 3 模块分析 (7) 3.1 STM32控制模块 (7) 3.2 密码锁键盘输入及存储模块 (7) 3.3人体热释感应模块 (7) 3.4显示模块 (7) 3.5报警模块 (7) 4 硬件组成部分 (8) 4.1 硬件组成部分 (8) 4.2 仿真分析 (11) 5 电路板的制作，焊接，调试 (13) 5.1电路板制作 (13) 5.2电路板焊接 (14) 5.3电路板调试 (14) 6 讨论及进一步研究和建议 (15) 7 课程设计心得 (16) 附录 (17) 参考文献 (34)

XXXX年全国大学生电子设计大赛A开关电源模块并联供电系统

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) 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

方案一：隔离式ＤＣ／DＣ转换器，通常采用变压器来实现，由于变压器具有变压的功能，所以有利于扩大转换器的输出应用范围,也便于实现不同电压的多路输出，或相同电压的多种输出；并有效地实现实现输出与输入电气隔离，但对变压器的要求较高。方案二：非隔离式DＣ／DC转换器。由于变压器存在漏磁和损耗,会造成效率低下,故采用非隔离型,题目要求是将２４Ｖ直流电压转换为8V，为降压电路,因此ｂuck型非隔离式DC-DC转换器。（4)控制方法方案一：电压型控制方法，开关变换器输出的电压VＥB与参考电压比较并放大，得到误差信号VＥ,VE又与PＭW比较器和锯齿波信号相比较，从而输出一系列脉冲，这些脉冲的宽度随误差信号VE的变化而变化。此方法夫人单环回路容易设计和分析，锯齿波幅度比较大,抗干扰能力比较强,但输入或输出的变化只能在输出改变时才能控制并反馈进行修正，响应速度慢,电压型控制对负载电流没有限制，因而需要额外电路限制输出电流。方案二：电流型控制方法，实在传统的电压型控制基础上,增加了一个内环(电流反馈环),使其成为一个双环路控制系统。此电路中回路稳定性好，负载响应快，具有过流保护和可并联性。双反馈回路使得电路分析变得比较复杂,由于控制回路需要电感电流控制信息，控制电路的存在增加了整个变换器设计的复杂性，同时也会影响变换器的效应。综合以上分析，本系统采用电流型控制电路。 (5）电源电路由于提供2４V直流电,采用７8XＸ系列稳压以及ＬM１１１７逐级降压为ＭSP430提供３．3V供电电压。采用ICL76６产生负极性的电压供给仪表放大器AD6２0.。二.理论分析 1 DC-DC变换器稳压方法利用无源磁性元件和电容电路元件的能量存储特性,从输入电压获取分离的能量,暂时地把能量以磁场形式存储在电感器中，或以电场形式存储在电容器中,然后将能量转换到负载,实现DC-DC转换。其中采用ＰＷM技术,从输入电源提取能量随脉宽变化,在一个固定周期内实现平均能量转换。最终达到将固定的直流电压变换成可变的直流电压。 2 电流电压的检测使用与电感串联电阻来检测电流,控制信号和补偿斜坡通过比较器与误差放大器的输出进行比较，从而进行脉宽调制。 3 均流的方法在两个并联的模块中,以输出最大电流的模块为主模块,其余为从模块,利用二

开关电源并联供电

题目: 开关电源模块并联供电系统

目录摘要： (1) 一、系统方案 1．DC/DC模块主电路 (2) 2.开关管驱动电路 (2) 3.辅助电源电路 (2) 4.系统总体方案 (3) 二、理论分析与计算 (3) 1.DC/DC变换器稳压方法 (3) 2.电流、电压检测 (5) 3.均流方法 (6) 4.过流保护 (6) 三、硬件电路与软件设计 (6) 1.硬件电路设计 (6) 2.软件设计 (7) 四、测试条件与结果 (9) 1．测试仪器设备 (9) 2．基本要求测试数据 (9) 3．发挥部分测试数据 (10) 4、结果分析 (11) 五、参考文献 (11)

开关电源模块并联供电系统摘要：本设计以Atmage16L-8PU单片机为控制器，由DC/DC模块电路、开关管驱动电路、辅助电源电路、电流采样电路、单片机电路、键盘电路和显示电路组成。其中，DC/DC 模块采用BUCK电路实现，开关管驱动电路采用IR2110芯片完成，辅助电源由单片开关电源芯片LM2576产生，并增加后置线性稳压环节。单片机实现闭环控制功能，稳定输出电压，并实现两路电源自动或按指定比例分流。测试结果表明，系统各项指标均达到题目要求。 Abstract:In the design, MCU Atmage16L-8PU is used as a controller. The system is composed of DC/DC modules, switch drive circuits, auxiliary power suppliers, current and voltage detection circuits, MCU system, display and keyboard control circuits. DC/DC module is based on BUCK circuit. Switch MOSFET is drived by IR2110 chips. Auxiliary power suppliers are generated by the switch mode power supply chip LM2576 with a linear post regulator. Closed-loop control is realized by MCU, so the output voltage is stabled and the currents of the two DC/DC modules are decided automatically or by the specified proportion. Test results show that the system has definitely met the design demand.

基于TMS320F28335的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）【本科组】摘要本系统以DSPMS320C28335作为主控，以单端反激式电路作为核心，根据AD采集两路DC模块输出电路分别控制两路PWM，做出相应调整，从而实现在4.0A以内，A、B两路DC模块电流比例在0.5~2.0之间步进为0.1的比例可调。测试表明，本系统达到了题目的基本要求和扩展要求的全部功能。

开关电源模块并联供电系统（A题）【本科组】一、系统方案本系统主要由DC-DC主回路模块、信号采样模块、主控模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1.1 DC-DC主回路的论证与选择方案一：采用推挽拓扑。推挽拓扑因其变压器工作在双端磁化情况下而适合应用在低压大电流的场合。但是，推挽电路中的高频变压器如果在绕制中两臂不对称，就会使变压器因磁通不平衡而饱和，从何导致开关管烧毁；同时，由于电路中需要两个开关管，系统损耗将会很大。方案二：采用Boost升压拓扑。 Boost电路结构简单、元件少，因此损耗较少，电路转换效率高。但是，Boost电路只能实现升压而不能降压，而且输入/输出不隔离。方案三：采用单端反激拓扑。单端反激电路结构简单，适合应用在大电压小功率的场合。由于不需要储能电感，输出电阻大等原因，电路并联使用时均流性较好。方案论证：上述方案中，方案一系统损耗大，方案二不能实现输入输出隔离，而方案三虽然对高频变压器设计要求较高，但系统要求两个DCDC模块并联，并且对效率有一定要求。因此，选择单端反激电路作为本系统的主回路拓扑。 1.2 控制方法及实现方案方案一：采用专用的开关电源芯片及并联开关电源均流芯片。这种方案的优点是技艺成熟，且均流的精度高，实现成本较低。但这种方案的缺点是控制系统的性能取决于外围电路元件参数的选择，如果参数选择不当，则输出电压难以维持稳定。方案二：采用TI公司的DSP TMS320C28335作为主控，实现PWM输出，并控制A/D对输入输出的电压电流信号进行采样，从而进行可靠的闭环控制。与模拟控制方法相比，数字控制方法灵活性高、可靠性好、抗干扰能力强。但DSP成本不低，而且功耗较大，对系统的效率有一定影响。方案论证：上述方案中，考虑到题目要求的电流比例可调的指标，方案一较难实现，并且方案二开发简单，可以缩短开发周期。所以，选择方案二来实现本系统要求。

基于STM32单片机开发光学指纹识别模块

基于STM32单片机开发光学指纹识别模块(FPM10A)全教程收藏人：共同成长888 2014-05-08 | 阅：25 转：0 | 来源| 分享基于STM32单片机开发光学指纹识别模块(FPM10A)全教程 ? 1.平台首先我使用的是奋斗 STM32 开发板 MINI板光学指纹识别模块（FPM10A）

2.购买指纹模块，可以获得三份资料 1.简要使用说明 2.使用指纹模块的功能函数 3.FPM10A用户手册. 3.硬件搭建根据使用说明：FPM 10A使用标准的串口与外界通信，默认的波特率为57600，可以与任何单片机，ARM，DSP等带串口的设备进行连接，请注意电平转换，连接电脑需要进行电平转换，比如MAX232电路。 FPM10A光学指纹模块共有5个管脚 1 为VCC 电源的正极接 3.6V – 5.5V的电压均可。 2 为GND 电源的负极接地。 3 为TXD 串口的发送。 4 为RXD 串口的接收。 5 为NC 悬空不需要使用。奋斗板上已经有5V的管脚，可以直接供给指纹模块，这里需要注意的是，指纹模块主要通过串口进行控制，模块和STM32单片机连接的时候，需要进行电平转换，这样只要把这个转接板插入STM32，接上5V的电，就可以工作了，将模块的发送端接转接板的接收端，接收端接转接板的发送端。这样，我们的硬件平台就搭建好了！ 4.模块的测试工作模块成功上电后，指纹采集窗口会闪一下，表示自检正常，如果不闪，请仔细检查电源，是否接反，接错等。指纹模块使用120MHZ的DSP全速工作，工作时芯片有一些热，经过严格的测试，这是没有问题的可以放心使用，在不使用的时候可以关闭电源，以降低功耗。 5.现在我们要进入编程环节了指纹模块主要是通过串口进行控制，所以这里我们需要用到单片机的串口模块。

开关电源模块并联供电系统设计

选修课设计 (论文) 题目开关电源模块并联供电系统设计专业电子信息工程班级 111 112班姓名邓逸博孙浙飞汪超指导教师王章权所在学院信息学院完成时间：2014年5月

开关电源模块并联供电系统设计电子信息工程专业邓逸博孙浙飞汪超摘要：本设计设计制作的是开关电源模块并联供电系统，能够广泛应用在小功率及各种电子设备领域，能够输出8V定压，功率可达到16W，并根据要求对两路电流进行按比例分配。本系统由DC/DC模块，均流、分流模块，保护电路组成。DC/DC模块以IRF9530芯片为开关，配以BUCK的外围电路实现24V-8V的降压与稳压。采用LM328比较电路实现电流和电压的检测，控制由DC/DC模块构成的并联供电系统均流与分流工作模式，通过比较器电路实现过流保护。同时进行LCD1602液晶同步显示、独立键盘输入控制。输入的值经过单片机处理程序来控制输出电压，且输出电压和电流可实时显示。关键词：DC/DC模块，BUCK，电流分流

一、绪论分布式直流开关电源系统取代传统的集中式直流开关电源系统已成为大功率电源系统的发展方向：（1）单台大功率电源容易受技术、成本的限制；（2）单台直流开关电源故障会导致整个系统的故障，而分布式电源系统由若干电源模块并联组成，某个电源模块故障不会导致整个电源故障；（3）可根据实际负荷的变化，自动确定需要投入运行的模块数量或者解列退出的模块数量，对变负荷运行很有意义；（4）由于多个电源模块并联运行，使每个电源模块承受的电应力较小，具有较高的运行效率，且具有较好的动态和静态特性。分布式电源系统需要解决的主要问题是实现多个并联运行的模块输出相同的功率。随着通信电源技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而通信电子设备都离不开可靠的电源。进入20世纪80年代，计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代；进入20世纪90年代，开关电源相继进入各种电子、电气设备领域，程控交换机、通信、电力检测设备电源、控制设备电源等都已广泛使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。二、设计的目标与基本要求（一）、设计目标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）图两路buck电路并联供电

7个基于STM32单片机的精彩设计实例

7个基于STM32单片机的精彩设计实例，附原理图、代码等相关资料 STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1、STM32与FPGA强强联合，实现完整版信号发生器话说之前看过作者的另外一个作品，是STM32和FPGA实现的示波器，当然感觉不做。现在作者又推出了信号发生器。重点是TFT触屏来控制波形，相当于一个终端，STM32用来通信，起到了FPGA和TFT之间的纽带作用。最后波形输出作者使用了巴特沃斯滤波器，让输出的波形更加干净。虽然以高端的信号发生器无法比拟，但是用于平时信号输出使用时足够了。 2.采用STM32单片机基于uCOS II系统控制VS1053B语音芯片制作的MP3播放器一看到uCOS II，就觉得是个高级货，绝对不是一般的小打小闹。该制作耗时半年能完成制作，不得不佩服作者的坚持。这个使用了VC1053B音频模块，TFT液晶显示，还是用了NRF24L01无线模块（暂时没明白这个无线如何使用的），最后作者还很细心的提供了理论指导，方便大家制作。 3.使用OV7670让STM32转身变成照相机（附原理图、代码源文件）经常使用STM32的同学有没有做过照相机呢？虽说在智能手机遍布的时代，正经相机也要束之高阁了。但是能使用STM32做个相机，拿出去拍个照也是非常拉风的。这个相机使用了ST32F103C8T6（ST32F103C8T6数据手册），摄像头用的是OV7670，带SD卡和触摸屏2.4寸，整体尺寸和卡片机差不多。 4.基于STM32的手机WIFI 控制四轴飞行器设计我们平时看到的四轴飞行器多是遥控手柄控制的，给你推荐的这个是手机通过wifi就可以控制了，重点在作者还提供了安卓版本的app，直接安装就可以控制飞行器了，当然前提是要根据作者提供的原理图、pcb、代码做出个飞行器了。对APP感兴趣的朋友不妨写写ios 版本的。 5、使用STM32F103RC实现数字万用表设计，具备常用功能作为电子工程师，最经常用到的就是万用表，可以很少人知道万用表里面的结构、测电压的过程。现在就有人用STM32F103（STM32F103数据手册）做了个数字万用表，只有三个常用功能：测电压（0-50v），测电阻（1k-390k），短路档，使用了LCD5110显示数据，大家不妨动动手开发其他功能。 6、基于RFID技术、以STM32为终端的智能小区管理系统话说现在高档小区越来越多，对小区的智能化管理也在日渐智能化。这个设计就使用了当下很火的wifi智能控制。系统由多个智能服务终端和系统服务器所组成。智能服务终端就是一个基于STM32的完备系统，涵盖了室内环境监测、高温火警GSM报警、A卡管理助手、天气助手、用户电子账单、万年历、小区意见反馈等功能。

开关电源模块并联供电系统

摘要本设计以单片机作为核心，辅以Buck电路、数字电位器作电流采集、光耦电路等电路，实现了一个由两个额定输出功率均为16W的8VDC/DC模块构成的开关电源模块并联供电系统的设计。系统输出电压8V稳定，两个模块电流可以按固定比例输出,供电系统效率达到60%以上。期间，我们解决了输出电压稳定问题、双路开关电源并联均流及非均流问题、通过单片机对电流及电压进行AD采样问题等问题。本系统具有调整速度高、精度高、散热性好等特点，保证了系统稳定性。关键词：开关电源并联供电 Abstract This design is based on the MCU as the core, supplemented by Buck circuit, digital potentiometer for current collection, optocoupler circuit, has achieved a two rating output power is 16W 8V DC / DC module switching power supply module parallel power supply system design. The output voltage of 8V stability, two current module can be fixed scale output, power supply system efficiency can reach above 60%. During the period, we solve the output voltage stability problem, dual switching power supply parallel current equalization and non-uniform flow problem, through the single-chip microcomputer to current and voltage of the AD sampling and other problems. The system has a high tuning speed, high precision, good heat dissipation characteristics, to ensure the stability of the system. Keyword：Switch Power supply Parallel connection Power supply

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

摘要本系统以STM32单片机为主控制器，以TL494为核心，设计并实现一开关电源并联供电系统。系统由稳压模块、PWM驱动模块和同步BUCK斩波电路构成的DC-DC模块单片机显示控制模块四部分组成。在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后，单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压恒定以及对输出电流任意比的控制。本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率，并且利用TL494死区引脚实现过流关断，有效的保护了电路，经测试，系统能够实现基础部分所有要求。关键词：TL494；并联供电；同步BUCK斩波；恒流源；恒压一、方案设计 1、方案比较与论证（1） DC/DC拓扑结构方案一：采用传统降压拓扑结构 LM2596输出电压1.2V~37V可调，输出最高电流可达3A，输出线性好负载可调，系统效率高，可以用仅80μA的待机电流，实现外部断电，具有过流保护功能，经调节后完全可实现题目的基本要求。但是LM2596内部电阻导通电阻相对较大，同时续流二极管的损耗较大，只能作为开关电源稳压模块，不满足系统对DC-DC模块高效率高效率的要求。方案二：采用同步整流BUCK结构采用具有同步整流的BUCK结构，利用MOS管IRF3205代替二极管续流，IRF3205是具有极低阻抗（开态电阻为8ｍΩ），电压典型值为55V，电流续流连续110A，175℃运行温度，具有快速转换速率，无铅环保等优点。考虑到系统MOS 管导通电阻低，效率比传统BUCK高，为了满足扩展部分效率尽可能高的要求，本作品选用同步BUCK拓扑结构。（2）均流控制方案方案一：主从法在并联运行的电源模块单元中，选定一个工作于电压源方式电源模块单元作为主电源模块，另一个工作于电流源方式电源模块作为从流电源模块。主模块直接调整电压，从电源模块设置电流分配。但是在这种方式下，一旦主模块失效，则整个系统崩溃，不具备冗余功能。方案二：平均电流自动均流法这种方法不用外加均流控制器，在个电源模块单元间接一条公共均流母线CSB，均流母线的电压Ub为N个电源模块代表各自输出电流的电压信号Ui的平均值（即代表电源系统的平均电流）。Ub与每个电源模块的取样电压比较后，通过调整放大器输出一个误差电压，从而调节模块单元的输出电流，达到均流的目的。平均电流法可以精确的实现均流，但当公共母线CSB发生短路或接在母线的任一电源模块单元不工作时，使CSB电压下降，结果促使个电源模块输出电压下

基于STM32单片机的多路数据采集系统设计

基于STM32单片机的多路数据采集系统设计 The Design Of Multi-channel Data Acquisition System Based On STM32 中国地质大学（北京）指导教师 2013.3.31

摘要本文是基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器的应用实践，介绍了基于STM32单片机的数据采集的硬件设计和软件设计，数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。本文介绍的重点是数据采集系统，而该系统硬件部分的重心在于单片机。数据采集与通信控制采用了模块化的设计，数据采集与通信控制采用了单片机STM32来实现，硬件部分是以单片机为核心，还包括A/D模数转换模块，显示模块，和串行接口部分。该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。输入数据是由现场模拟信号产生器产生，8路被测电压再通过模数转换器ADC0809进行模数转换，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将转换后的数据传输到上位机，由上位机负责数据的接受、处理和显示，并用LCD数码显示器来显示所采集的结果。软件部分应用Keil uVision4通过C++编写控制软件，对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。关键词：数据采集89C52单片机ADC0809 Keil uVision4

Abstract This article is an application of STM32 series embedded ARM controller based on Cortex-M3 and it describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system. The hardware of the system focuses on signal-chip microcomputer .Data collection and communication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine 8051 to carry out. The part of hardware’s core is STM32, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface.

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

基于STM32单片机的点阵显示设计

开关电源模块并联供电系统设计报告

基于STM32的经典项目设计实例

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7个基于STM32单片机的精彩设计实例

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