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开关电源模块并联供电系统

开关电源模块并联供电系统
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

开关电源模块并联供电系统(A题)

【本科组】

队员:谭海龙冯力方张超洋

指导老师:甘德成

学校:宜宾学院

2011年9月3日

开关电源模块并联供电系统(A题)

摘要:本设计采用超低功耗单片机MSP430F247为主要控制核心部件,应用同步BUCK拓扑结构作为高效率的DC-DC变换;设计并制作了开关电源模块并联供电系统。应用AMSCS原理和ECM控制模式实现动态均流控制;使用电流并联监视器件INA194作为电流检测;使用高效率TPS5430芯片设计辅助电源。实现了系统在500mA-4A范围内可自动分配或者手动任意预制两路DC-DC模块的电流比大小并显示相关参数。系统元件少,性价比高、系统效率高达85%以上、很好的完成了基本部分和发挥部分的要求。

关键字:MSP430F247;AMSCS;ECM;动态均流;效率;

Abstract

This design uses the low power consumption MCU, MSP430F247 ,as the main control the core part and uses the application of synchronous BUCK topology structure as high efficiency of the DC-DC transform .The design is made up of the switch power supply module parallel power supply system and uses AMSCS principle and ECM control model to achieve dynamic all flow control. The design uses current parallel surveillance devices, INA194, as electric current detection and successfully uses a high efficiency chip, TPS5430, to design auxiliary power supply. Finally the design realized that current can be set range from 500 mA to 4 A automatically or manually arbitrary distribution prefabricated a DC-DC module of the current

size ,and can display related parameters. The system is consist of less component, higher performance price ratio, especially the system efficiency is as high as 85% above. So the system accomplished the basic part and the expression part successfully.

Key word: MSP430F247; AMSCS; ECM; Dynamic all flow; Efficiency;

目录

1.系统方案设计与论证 (2)

1.1 DC-DC变换器方案论证 (2)

1.2 均流控制方法及实现方案 (2)

1.3 系统整体框图 (3)

2.理论分析与参数计算 (3)

2.1 DC-DC变换器稳压方法 (3)

2.2 电流电压检测分析与计算 (4)

2.2.1 电压检测 (4)

2.2.2 电流检测 (4)

2.3 均流方法的分析 (5)

2.4 过流保护及自恢复分析 (5)

3.电路与程序设计 (5)

3.1 电路设计部分 (5)

3.1.1 DC-DC电路设计 (5)

3.1.2 电流采集电路设计 (6)

3.1.3 辅助供电模块设计 (6)

3.2 程序的设计 (7)

4.系统测试 (8)

4.1 测试方法 (8)

4.2 测试仪器清单 (8)

4.3负载调整额定功率测试 (8)

4.4系统效率测试 (9)

4.5 4A均流测试 (9)

4.6 任意比分流点测试 (9)

4.7过流保护及自动自恢复功能 (10)

4.8其它功能测试 (10)

4.9 误差分析 (10)

5.总体结论 (10)

6.参考文献 (11)

附录 (12)

1.系统方案设计与论证

1.1 DC-DC变换器方案论证

【方案一】:采用异步BUCK变换器,该拓朴结构简单,只需对一个开关管进行控制,因此控制思路非常简单。但由于在大电流时,异步BUCK电路中的续流二极和开关管的功耗增加,成为电路中的主要功耗,这会使电路工作在大电流时的效率降低,故不采用此种结构。

【方案二】:采用正激式变换器,该变换器为隔离型电路,通过变压器将输出与输入进行电气隔离,其控制方法与方案一类似。但由于变压器绕制过程复杂且会使电路系统效率降低。对于输出为8V的电压的电源系统,隔离问题并不是设计中的主要问题,因而变压器的优点在该系统中并未充分的体现,还会大大增加系统设计的成本,故也未采用此方案。

【方案三】:采用同步BUCK变换器,由于采用MOS代替异步BUCK电路中的续流二极管,因此在低压大电流中的其效率非常高。此电路虽要控制两个MOS 管,但采用一片浮栅驱动就可以当作一个管子来控制,所以控制也很简单。

根据上述的比较以及结合设计的实际需要,我们选用方案三。

1.2 均流控制方法及实现方案

【方案一】:并联强迫均流。利用监控模块实现均流,由监控模块获得所有并联模块的平均电流值,再通过软件计算,用并联平均电流值与模块电流值进行比较,比较后的结果用来补偿电压基准,调整模块电压,使模块电流值与系统平均值电流相同。此方案易于实现,均流精度高,但其瞬态响应较差,调节时间长。

【方案二】:运放反馈均流。主电路通过电压反馈稳定输出电压,从电路通过运放检测主从两路的电压差控制输出电压,使得两路压差为零,从而达到了均流的目的。该方案的实现与运放的参数有关,运放反馈回路的电容、电阻不好匹配。

【方案三】:用单片机实现动态均流。通过单片机实时采集两路DC-DC模块的电流和负载电压,然后通过内环电流外环电压,软件模拟硬件最大值均流的算法控制两路DC-DC模块PWM波形的占空比来调节电流。该方案优点控制精度高、外围电路简单,用软件模拟硬件,成本低,整个系统的效率高。

根据上述三种方案的比较结合题目的控制要求最终选择方案三实现均流控制。

1.3 系统整体框图

MSP430F247

显示键盘

负载

声光报警

辅助电源供电模块

PWM 控制

ADC 12采集

A 路

B 路

P W M 控制

电流采集模块

8V 电压采集

24V 输入

两路并联同步

BUCK

图1 系统整体框图

该系统的工作原理是单片机产生两路PWM 控制两个DC -DC 模块,采用电压反馈电路实现了电压的实时采集控制单片机的定时器产生相应占空比的PWM 波形稳定输出电压;该系统应用AMSCS 原理和ECM 控制模式实现动态均流控制实现了电流任意比的设置与显示。

2.理论分析与参数计算

2.1 DC-DC 变换器稳压方法

本系统采用同步整流技术实现了DC-DC 变换器,在连续电流输出的模式下,其输出-输入电压变换比为:

OUT

IN

V V D =

D 为输出PWM 的占空比,由此式2-1可以求得输出PWM 的占空比

017.025.0244.08±=±=V

V V D

单片机通过电压反馈回路采集输出电压的大小然后通过算法实时调节占空比使输出电压稳定在8V ±0.4的范围内。为了保证精确控制电感量的计算,计算公式如下:

I O

min ON

O

U U L [

]T 2I -=??

I U -输入电压,Uo-输出电压,Io-输出电流,ON T -开关管导通时间。由上式可得

min 248

L 0.000250.0005714571.42 3.5H uH -=

?==?

经过验证电感值取575uH 。

2.2 电流电压检测分析与计算

系统使用单片机自带的12位A/D,根据A/D 转换器的分辨率公式有,分辨率为

1211 3.340.822ref n V V mV ?=?=

Vref-单片机供电电压,n-AD 位数,可见内置A/D 完全可以满足设计的需求。

2.2.1 电压检测

该系统的电压检测比较简单,只需一个电阻分压网便可实现。其原理图如图2,采样电压Vo ′如下:

)/()*('b f f O R R Vo R V +=

图2 电阻分压网络

2.2.2 电流检测

根据系统的均流方案的要求,需对两路DC-DC 模块中的电流分别进行采集。由于两路DC-DC 模块是并联连接,所以只能采用高测的方式来检测电流。这种

方式不但克服了低测方式只能测出两路DC-DC 模块总电流的缺点,还避免了系统中的数字部分的高频噪声对电流检测的影响,提高系统的稳定性。因为数字电路在0和1间切换,导至电流是动态的,这将在地平面上形成高频噪声,从而影响模拟部分的精度。

当系统正常工作时,在输出端的电流检测点有8V 的共模电压,所以采用的电流检测运放的共模输入电压范围必须大于24V 。这里可采用差分放大器OPA2234或专用电流检测器INA194,他们的共模输入电压范围都大于8V 。但要

使OPA2234的共模输入电压范围大于8V,OPA2234的供电电压必须大于8V,而且当采用12V供电时,线性度在采样电压的两极限值附近变坏。然而INA194是专用的电流临测器,在5V供电时共模输入电压范围高达80V,还可以避免在调试过程中因输出电压升高而烧坏芯片。此外,它的瞬态响应快,特别适合闭环系统中的快速检测。所以在此选用INA194。

2.3 均流方法的分析

本系统的均流是通过软件模拟硬件实现最大值均流法,充分利用了ECM(外置控制器模式)易于实现动态交叉处理和AMSCS(最大值均流技术)的优点。在硬件最大值均流法中,一般用一个二极管把各路电流与均流母线上的电流进行比较,从而选最大电流,这种方式的优点响应迅速,但缺点是分流比固定,缺乏灵活性。

本系统采用的ECM方式,克服了这样的不足,能灵活地实现任意分流比。系统采用MSP430F247作为控制核心,内置的ADC12分别对A路、B路电流和输出负载电压U进行采集。通过软件代替硬件方式中的二极管,选择出最大流,并通过MSP430F247内置的TimerA产生相应的PWM去控制相应BUCK中的浮栅驱动器。PWM的占空比可通过软件任意设计,从而实现任意比分流。

2.4 过流保护及自恢复分析

单片机实时采集输出电流的大小,然后与过流保护阈值比较,当采集的电流大于电流阈值时,单片机停止输出PWM使DC-DC模块停止工作,然后以一定时间间隔采用试触法采集输出电流,当采集的电流低于阈值电流,则单片机按上电时刻设定的占空比输出PWM使DC-DC重新工作。

3.电路与程序设计

3.1 电路设计部分

3.1.1 DC-DC电路设计

为了实现高效率的DC-DC转换,本模块采用同步整流技术实现了高效率的DC-DC转换。该模块电路采用MOS管驱动芯片IRF21094驱动同步半桥,半桥输出端通过选择合适的电容,电感构成的LC低通滤波器实现了DC-DC的转换,此种拓扑结构控制简单,原理通俗易懂,经过多方论证该电路的转换效率高满足本设计的要求,该模块电路中任意一路DC-DC变换器原理图如附录所示。

3.1.2 电流采集电路设计

在电流检测模块中,使用两个阻值为10毫欧的分流器串入两路DC-DC模块,通过电流并联监视器INA194采集分流器两端的电压。根据同步BUCK开关电源输出电流的特点,采集得的电流即为电感电流,而电感电流为三角波电流,通过分流器和INA194放大后的电压为三角波电压,不能直接供给单片机采集。因此在INA194放大器后用一个10uF的钽电容的RC滤波器对其进行滤波,把三角波电压滤成直流电压。为了避免滤波器的幅频特性影响电流采集的线性度,所以在滤波器后面用一个电压跟随器进行阻抗匹配,再供给单片机进行采样。电压跟随器选用5V单电源供电运算放大器TLC272。该电流采集任意一路的电路原理图如图3所示。

图3 电流采集电路图

3.1.3 辅助供电模块设计

该辅助供电模块采用高效率的电源管理芯片TPS5430设计并制作了两路供电模块为系统的外围模块供电,该芯片输入电压范围宽,效率高,可达90%以上。电路原理简单,效率高,该芯片通过电阻分压网络的调节4脚电压的大小从而调节输出电压的大小。其典型应用电路的如图4所示。

图4 TPS5430典型接线图

3.2 程序的设计

开始

初始化

两路电流Ia,Ib

和输出电压Uo的

采集有数据处理

Ia>Ib

控制A路PWM进行

稳压

控制B路PWM进行

分流控制B路PWM进行

稳压

控制A路PWM进行

分流

输出电流处于高电流输出电流处于中电流

输出电流处于低电流高位大电流的占空比的调整中位大电流的占空比的调整

低位大电流的占空比的调整

图5 软件流程图

MSP430F247采用16M晶振,执行速度快,从而满足了闭环系统快速响应的需求。当采得的A路电流大于B路电流时,用MSP430F247产生的一路PWM去控制A路同步BUCK电路,根据反馈的负载电压恒定输出电压Uo,然后用MSP430F247产生的另一路PWM去控制B路同步BUCK电路,使A、B两路的电流

达到对应的比例关系。反之,当B 路电流大于A 路电流时,与上面的控制方式一样。这样通过动态寻找两路输出电流的最大电流的一路电路,来实现恒定输出电压;动态寻找它们输出电流最小电流的一路来实现按相应比例的分流。

由于在前面的动态跟踪过程中,两路的占空比会同时出现过大或过小,使输出电压偏离8V 过大,所以在此还加入了大流占空比的控制。把输出总电流分成三个档位:高电流(大于1.3A)、中电流(0.7至1.3A)、低电流(小于0.7A)。分别对这三个档位的最大占空比和最小占空比的限制,从而使输出稳定在8V 。

4.系统测试

4.1 测试方法

图6测试框图

4.2 测试仪器清单

这次我们整个测试用到的仪器有:

表4-2测试仪器清单

序号 仪器名称 型号 指标

1 双踪示波器 RIGLO DS1102D

100Mhz 带宽 1Gs/s 采样率

2 滑动变阻器 200R/5A 200R/5A

3 数字万用表 RIGOL DM3068

6位半 4 数字万用表 MY63 3位半 5 直流稳压电源

UNI-T UTG9065C

0-32.5V/3A

4.3负载调整额定功率测试

测试条件:Uin=24V ,负载由100Ω减少到2Ω

24V DC

DC-DC 同步BUCK 结构

DC-DC 同步BUCK 结构

A

A

A

V

V

负 载

A

表4-3:负载调整率

负载R(Ω) 100 80 60 40 10 5 3 2 电压U(V) 8.13 8.13 8.11 8.14 8.13 8.12 8.13 8.14 从表4-3中可以看出,看出我们实测△Uo最大为104mV,题目要求△Io 不超过±400mV,所以完全达到题目要求。

4.4系统效率测试

测试条件:Uin=24V、输出电压Uo=8.13V左右、输出电流Io=4A。

表4-4系统效率测试

输入电压为输入电流输出电压输出电流输入功率输出功率效率24V 1595mA 8.13V 4010mA 38.28W 32.6W 85.2% 24V 1625mA 8.14V 4280mA 39.00W 34.84W 89.3%

24.1V 1560mA 8.12V 3990mA 37.59W 32.4W 86.2%

24V 1580mA 8.14V 3980mA 37.92W 32.39W 85.4%

23.9V 1570mA 8.12V 4050mA 37.82W 32.88W 86.9%

从表4-3可以看出系统效率在85.2%以上,根据题目的要求60%以上,我们大大提高整个系统的效率.且叫好的完成的发挥部分的要求。

4.5 4A均流测试

表4-5均流偏差测试

实测输出电压A路电流B路电流电流之比(I1:I2)总电流

8.14V 2.007A 2.013A 1:1 4.020A

8.13V 2.015A 2.025A 1:1 4.040A

8.14V 2.020A 2.025A 1:1 4.045A

8.12V 2.010A 2.020A 1:1 4.030A

8.14V 2.010A 1.996A 1:1 4.006A

从表4-5中可以看出,在调整负载电阻状态下,电流在4A处满足题目要求按照1:1分配,题目要求相对误差在2%(40mA)范围内,我们测试结果最大相对误差为7mA完全达到题目要求。

4.6 任意比分流点测试

表4-6任意比分流测试

分流比设定实测输

出电压

(V)

A路电

流实际

值(A)

A路电

流理论

值(A)

A路相

对绝对

误差

B路实

际电流

(A)

B路电

流理论

值(A)

B路相

对绝对

误差

总电流

(A)

1:3 8.13 0.410 0.4125 0.006 1.235 1.2375 0.002 1.65 3:5 8.13 0.681 0.69 0.013 1.150 1.15 0.000 1.84

4:1 8.14 1.998 2.000 0.002 0.502 0.500 0.002 2.50 2:3 8.11 1.100 1.148 0.041 1.76 1.722 0.022 2.87 5:4 8.12 1.920 1.911 0.004 1.518 1.529 0.007 3.44 从表4-6中可以看出,任意分流比时,各路相对误差绝对值在0到2.2%之间。而题目的要求是在5%的范围内,我们较好的完成了题目的要求。

4.7过流保护及自动自恢复功能

表4-7过流保护及自动恢复

是否能实现负载短路保护及自恢复功能实测保护阀值电流

能 4.5A

能 4.35A

能 4.4A

能 4.55A

能 4.38A

从表4-7可以看出,我们实现了4.5A左右的过流保护和自动恢复功能,完成了题目的要求。

4.8其它功能测试

表4-8其他功能测试

功能一具有过流声光报警

功能二LCD显示和按键选择是否进入低功耗模式

功能三超低纹波系数(4A的工作状态纹波为5mV左右)

从表4-8可以看出,我们在较好的完成了题目的基本部分和发挥部分之外,还另外增加了以上三种实用的其他功能。

4.9 误差分析

我们测量的误差主要来源是电磁干扰,由于测试场地有许多电脑和仪器使用开关电源,电磁噪声很大,采样电路的限流器与电路板的接触不好,电阻的精度不高等,并且测量仪表类型很多且精度不够高,人为读数存在误差,测量的数据达不到理论计算值,但是我们通过多次测量去平均把误差降低到最小。

5.总体结论

本设计采用更少的元件,更低成本实现了稳压,均流,过流保护自恢复等功能,通过巧妙的模拟电路设计,在输出电流相对误差等方面达到了指标要求,特别是85%以上的供电系统效率远超过了基本部分的指标,设计中所选的器件均具有相当高的性价比,如MSP430F247,IRF21094浮栅驱动器,相当于传统方案,本作品更经济简洁,实用性更强。

6.参考文献

[1] 童诗白,华成英模拟电子技术基础高等教育出版社 2006年

[2] 沈建华杨艳琴翟骁曙 MSP43系列16位超低功耗单片机原理与应用清华大学出版社 2004年

[3] 张占松,蔡宣三开关电源的原理与设计电子工业出版社 2002年

[4] Abraham l.Pressman 开关电源设计电子工业出版社 2005年

[5] 李爱文现代通信基础开关电源的原理和设计科学出版社 2001年

[6] 高吉湘全国大学生电子设计竞赛培训系列教程电子工业出版社 2007年

附录

图7 DC-DC同步BUCK变换电路原理图

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

智能高频开关电源模块

智能高频开关电源模块 22005F/11010F 用 户 手 册

目录 第一章概述 (2) 第二章充电模块介绍 (3) 2.1 结构及接口 (3) 2.1.1模块外观 (3) 2.1.2前面板 (3) 2.1.3后面板 (5) 2.2充电模块工作原理 (6) 2.3充电模块主要功能 (6) 2.3.1保护功能 (6) 2.3.2 其它功能 (7) 2.4充电模块性能参数 (8) 2.4.1环境要求 (8) 2.4.2输入特性 (9) 2.4.3输出特性 (9) 2.4.4其他特性 (9) 2.5充电模块安装尺寸 (10) 2.6包装维护 (11) 2.6.1运输包装 (11) 2.6.2维护 (11) 2.7使用注意事项及处理 (11) 2.7.1模块均流 (11) 2.7.2输出电压设定 (12) 2.7.3分组号设定 (12) 2.7.4地址设定 (12) 2.7.5模块告警现象及处理 (12) 注意事项 (13)

第一章概述 公司专业生产高频开关模块和其它专业电源模块以及电力操作电源监控系统,向各合作厂家及终端用户提供其中的电源组件。电力操作电源系统是应用电力机房内的电源设备,电力操作电源又称电力工程交、直流电源,简称交、直流屏(柜)。主要用于各级变电所(站)及火力、水力发电厂,作为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷的电源,是电力系统控制、保护的基础。在轨道交通领域主要应用于为供电系统的断路器分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和事故照明提供不间断直流电源。 智能高频开关直流电源系统由交流输入配电部分、充电模块整流部份、降压部份、直流输出馈电部份、监控部份以及绝缘监测部份组成。 电力操作电源充电模块作为电力系统必不可少的重要组成部份,其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向电力设备提供能源;除此之外,现代电力操作电源还必须具备智能集散监控,无人值守和电池自动管理等功能,从而满足电力系统现代化管理的需求。 电力操作电源充电模块不仅能很好的满足市场的需求,还能从客户实际应用角度出发,为客户提供真正经济、可靠、便利的系统解决方案。其主要特点集中体现在: ●高功率密度化,有利于节约系统空间,提高系统容量。 ●高效率,利用智能风冷方式,能很好地处理模块器件温升,提高可靠性。 ●具有输出电压和电流平滑调节的功能。 ●模块内部集成防倒灌二极管,可实现热插拔,方便系统调整及维护。 ●软件均流,无需硬件设置,能支持多达60个模块可靠自主均流运行。 ●充电模块智能控制,提供数据通讯接口。 ●分散多级监控系统,实现监控系统的简单可靠。

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电力电子技术课程设计报告 题目高频开关稳压电源 专业电气工程及其自动化 班级 学号 学生姓名 指导教师 2016年春季学期 起止时间:2016年6月25日至2016年6月27日

设计任务书11 高频开关稳压电源设计√ 一、设计任务 根据电源参数要求设计一个高频直流开关稳压电源。 二、设计条件与指标 1.电源:电压额定值220±10%,频率:50Hz; 2. 输出:稳压电源功率Po=1000W,电压Uo=50V; 开关频率:100KHz 3.电源输出保持时间td=10ms(电压从280V下降到250V); 三、设计要求 1.分析题目要求,提出2~3种电路结构,比较并确定主电路 结构和控制方案; 2.设计主电路原理图、触发电路的原理框图,并设置必要的 保护电路; 3.参数计算,选择主电路及保护电路元件参数; 4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化; 5.撰写课程设计报告。 四、参考文献 1.王兆安,《电力电子技术》,机械工业出版社; 2.林渭勋等,《电力电子设备设计和应用手册》; 3.张占松、蔡宣三,《开关电源的原理与设计》,电子工业 出版社。

目录 一、总体设计 (1) 1.主电路的选型(方案设计) (1) 2.控制电路设计 (4) 3.总体实现框架 (4) 二、主要参数及电路设计 (5) 1.主电路参数设计 (5) 2.控制电路参数设计 (7) 3.保护电路的设计以及参数整定 (8) 4.过压和欠压保护 (8) 三、仿真验证(设计测试方案、存在的问题及解决方法) (9) 1、主电路测试 (9) 2、驱动电路测试 (10) 3、保护电路测试 (10) 四、小结 (11) 参考文献 (11)

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

高频开关电源模块说明书

AC-DC4810/05系列高频开关电源模块 技术手册

目录 第一章概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 第二章产品性能命名方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第三章主要特点。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第四章操作规程及一般维护。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第五章注意事项。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 第六章主要技术参数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4

AC-DC4810/05高频开关电源使用说明 一、概述 小型通讯设备广泛采用通讯标准48V/24V 电压等级,一般电流较小,但供电设备 亦要求管理功能完备,方便使用,具有后备供电功能。 AC-DC4810/05系列一体化电源模块及电源柜即是针对此产品设计而成,其中一体化电源内部设有如下部分,交流/直流整流器电源,充电管理电路,放电保护电路,3-5个分路负载管理单元,电池接口,总输出接口,分路负载接口,系统原理图如下: -OUT 5A -OUT1 3A -OUT2 2A -OUT3 1A -OUT4 1A 系统工作原理如下:当有市电工作时,整流器电源利用市电交流220V ,变换成直 流电源输出,一方面向负载提供供电电流,另一方面由充电管理单元向电池提供充电,电池容量可选12AH ,24AH ,38AH ,50AH ,其中充电管理单元设有降压限流充电管理电路,恒压浮充管理电路,保证电池能够快速可靠地完成充电功能。 当市电停电后,系统会由电池通过放电保护单元不间断的向负载连续提供供电,供电时间由选取电池容量及设备此时工作电流决定。 负载用电池容量 12AH 24AH 38AH 设备用电:3A 3小时 6小时 10小时 设备用电:5A 2.4小时 3.6小时 6小时 在电池放电时间较长时,电池继续放电可能导致过放电,故电源内设有电池过放 电保护电路,当发生过放电时,切断电池与输出之间的连线通路,不再向外输出,等待市电来电。 电源直流输出一般采用通讯负电源标示方法,即GND ,-OUT 。并且为方便用户使用,设有一个主输出,4个分路输出。各输出分路并设有负载分配管理单元,当负载大于额定电流2倍以上时,负载分配管理单元会停止向此负载输出其他分路功能正常工作,当负载恢复到正常额定值内时,该分路会继续提供输出。 市电 整流器电源 供电 充电管理单元 电池 放电保护单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元

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

最新开关稳压电源并联供电系统

开关稳压电源并联供 电系统

开关电源模块并联供电系统(A题)设计报告 摘要:此开关电源模块并联供电系统采用MC34063为主控制器,构成输出电压可调的DC-DC变换器。由MC34063构成DC-DC模块, 由MC34063与外部功率开关构成它激式单管降压型DC-DC变换器 应用电路。经过滤分流控制电路额定输出电压值。

一、方案设计与论证 方案1:主模块采用自激型推挽式直流变换器,调整初、次级线圈绕组,从而得到要求输出电压值。 方案2:由MC34063构成DC-DC模块,由MC34063与外部功率开关构成它激式单管降压型DC-DC变换器应用电路。 论证:理想状态方案1 在低输出电压情况下转换效率较低,而且电路易产生不平衡。 选用方案2可以通过两个外部电阻组成分压器来调节,输出电压由2%精度。MC34063内部的输出级含有一个中功率的开关管,所 以不需要外加功率管就能直接构成中功率的DC-DC变换器。大大简 化电路的设计。

选定:方案2 二、电路设计 1. DC-DC单元电路设计 如图,R6为采样电阻,参考电压为1.25V。要使输出电压为8V,只需满足1.25/(8-1.25)=R6/R5. 2.过流、和分设计

在输出端回路上串联一个0.1欧姆的电阻,用放大器采集其对地电压,单电流等于1.5A时,采样电阻上的电压为0. 0.15V,放大到放大到74573的高电平后输出高电平,控制模块2分流电路上的开关管,从而起到分流作用。当0.1欧姆上电阻上的电流为4.5A时。压降为0.45V,放大为高电平后接到反相器7404上使其输出低电平,后控制快关管关闭,当电流低于405A时,反相器输出高电平,电路自动恢复工作状态,从而起到过载保护作。 三、测试方法与测试结果 对模块一和模块二进行电压测试,两模块输出点压为8.0+-0.1, 四、讨论 通过使用MC34063,充分了解其性能及特性,利用其构成的主控制电路可很好地完成任务的基本要求。在电路设计、制作过程中也产生诸

高频开关电源的设计55400

目录 1绪论 (1) 1.1高频开关电源概述 (1) 1.2意义及其发展趋势 (2) 2高频开关电源的工作原理 (3) 2.1 高频开关电源的基本原理 (3) 2.2 高频开关变换器 (5) 2.2.1 单端反激型开关电源变换器 (5) 2.2.2 多端式变换器 (6) 2.3 控制电路 (8) 3高频开关电源主电路的设计 (9) 3.1 PWM开关变换器的设计 (9) 3.2 变换器工作原理 (10) 3.3 变换器中的开关元件及其驱动电路 (11) 3.3.1 开关器件 (11) 3.3.2 MOSFET的驱动 (11) 3.4高频变压器的设计 (13) 3.4.1 概述 (13) 3.4.2 变压器的设计步骤 (13) 3.4.3 变压器电磁干扰的抑制 (15) 3.5 整流滤波电路 (15) 3.5.1 整流电路 (15) 3.5.2 滤波电路 (16) 4 总结 (19) 参考文献 (20)

1 绪论 1.1高频开关电源概述 八十年代,国高频开关电源只在个人计算机、电视机等若干设备上得到应用。由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源和相控电源有显著减少,而且对整机多相指标有良好影响,因此它的应用得到了推广。近年来许多领域,例如电力系统、邮电通信、军事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多应用开关电源,取得了显著效益。究其原因,是新的电子元器件、新电磁材料、新变换技术、新控制理论及新的软件(简称五新)不断地出现并应用到开关电源的缘故。五新使开关电源更上一层搂,达到了频率高、效率高、功率密度高、功率因数高、可靠性高(简称五高)。有了五高,开关电源就有更强的竞争实力,应用也更为扩大,反过来又遇到更多问题和更实际的要求。这些问题和要求可归纳为以下五个方面: (l)能否全面贯彻电磁兼容各项标准? (2)能否大规模稳定生产或快捷单件特殊生产? (3)能否组建大容量电源? (4)电气额定值能否更高(如功率因数)或更低(如输出电压)? (5)能否使外形更加小型化、外形适应使用场所要求? 这五个问题是开关电源能否在更广泛领域应用的关键,是五个挑战。(简称五挑战)把挑战看成开关电源发展的动力和机遇,一向是电源科技工作者的态度。以功率因数为例,AC-DC开关电源或其他电子仪器输入端产生功率因数下降问题,用什么办法来解决?毫无疑问,利用开关电源本身的工作原理来解决开关电源应用中产生的问题是最积极的态度。实践中,用DC-DC开关电源和有源功率因数校正的开关电源,(成本比单机增加20%):成功解决了这个问题。现在,又进一步发展成单级有功率因数校正的开关电源,(成本只增加5%);在三相升压式单开关整流器中减少谐波方法,有人采用注入六次谐波调脉宽控制,抑制住输入电流的五次谐波,解决了电流谐波畸变率小于100k的要求。

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。

开关电源EMI模块详解

1)零线(N)、火线(L)、地线(G):通常家里的三角插头的零火地的辨别是左零右火上地。在 电源板上,我们所说的220V市电,其实就是有效值为220V,最大值为220*1.414V的交流正弦电压。这个电压都在火线上,零线一般不带电,零线只是提供一个电流回路而已,两侧的电压差除以等效电阻就是电流。它在供电端(发电厂、变电站等)接地,或在入户前重复接地,是工作接地线,是输电线路的一部分(由于是一个电流回路,加上流经处的等效电阻,所以零线也是会带电的)。而地线是在用户端接地,和用电器的金属外壳或人体可接触部位连接,使机壳与大地等电位(一般是零电位),零线不与输电线路构成回路,所以理论上没有电流。(市电一般都是零线不带电,火线带全部电,但是有些AC Source由于设置的缘故往往火线和零线都带上一半的电。) 2)保险丝Fuse:保险丝一般加在L端,因为正常情况下L端带电,而N端是不带电的。但是有 时候为了安全方面的考虑,在L端与N端都配有保险丝(为了防止人工插拔造成的反插)。在输入端加保险丝是为了防止开机瞬间可能产生的尖峰大电流对电路造成的伤害。它的工作原理是:大电流流过,造成发热,当温度达到保险丝的熔点以上时自动熔断以达到保护电路的作用。我们选择保险丝一般都是选择慢熔性(用T表示)的,也就是说熔断所需要的能量较普通的保险丝更大,所以它有较大的抵抗瞬间脉冲的能力。保险丝的熔断电流是额定电流的2倍。当通过保险丝的电流超过额定电流1.45倍时,它的熔断时间要在5分钟之内,当通过保险丝的电流超过额定电流2倍时,它的熔断时间要在1分钟之内。通过Q=PT=I2RT就可以选择熔点值。选择Fuse,我们必须测出开机浪涌电流和稳态工作电流的波形图。Fuse的额定电压要大于最大稳态工作电压;额定电流要大于最大稳态工作电流/温度折减率。举个计算I2T的例子:假设开机有3个正弦波的浪涌波,其浪涌电流最大值和持续时间对应为:20A,10us; 10A,10us;5A,10us。那么I2T=? *202*0.00001+ ?*102*0.00001+ ?*52*0.00001=0.002625。 考虑到安全折减率,所以选用的 Fuse的I2T可以适当小于这个值。由于Fuse要承受每次开机关机的浪涌电流冲击,所以我们要设定它可耐冲击的次数。 一般保险丝还会规定一个额定电压,即当保险丝保护后(断开),两端加额定电压时,仍然处于断开状态,不会造成安全隐患。 3)负温敏电阻NTCR:它的工作原理是阻值随着温度的升高而减小,主要功能也是用来保护电路, 开机瞬间一般电流比较大,此时温度低,负温敏电阻阻值大,阻止了大电流对电路的伤害。 选择这个电阻时,一般要考虑零功率电阻值和最大稳态电流。零功率电阻值即25°C时的电阻值,选择它时要考虑到电路开机瞬间的尖峰大小,同时我们也要保证最大稳态电流大于电路的最大电流。 4)Y电容:就是电路上连接L端和G端,N端和G端的两个电容,它是安规电容(所谓安规电容, 就是当电容器失效后不会导致电击,不会危及人身安全。举个例子:若X电容失效导致短路,那么电网的N端和L端直接短路,至少造成设备无法工作,而且使电网被短路;若Y电容失效导致短路,那么L端和地短路,使得某些外壳接地的电器的外壳直接带上高电压,从而对人身安全带来威胁。所以安规电容除了滤除EMI外还要保证在发生失效的时候不至于产生以上危险),由于在电路上看起来很像Y型而得名。它的作用主要是用来滤除高频成分以及共模噪声(大小相等,方向相反的信号,共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。 实际应用中,温度的变化、各种环境噪声的影响都可以视作共模噪声)。根据电路的峰值脉冲电压的不同可以选择不同的Y电容,在Adapter电路中我们一般选择Y1电容,它的额定电压为250V,耐高压超过8KV(此外还有Y2和Y3电容)。各个地区对Y电容的漏电流都有不同规定,以漏电流不小于0.35mA,工作电压为220市电为例,那么容值一般选择小于3500PF(电容越大,漏电流相应也会越大)。备注:i=CdV/dt,则C=idt/dVt=0.35*0.001*(1/50/4)/(220*1.414-0)=3500PF。单纯用探头测Y电容两端,可能有一个电容两端是没有电压的,但是实际上,两个Y电容可能是平分电压的。 5)X电容:X电容连接在L端和N端之间,也是一个安规电容。它们的作用主要是用来滤除差模

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

目录

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

-48V高频开关电源

深圳市普顿电力设备有限公司 48V直流通信电源 (直流变换器-通信电源-高频开关电源)(通信机房基站移动通信专用) 使 用 手 册

一:普顿整流模块简介 (一) 整流模块的工作原理 整流模块的原理框图如图5-1所示,EMI 电路有两个功能: 1)防止市电电网由于负载的开关及闪电造成的尖峰对整流模块造成的危害; 2)阻止整流模块内高频开关产生的干扰电压及电流反灌给电网。 EMI 交流输入 全桥整流 DC/DC 变换电路 输出整流滤波电路 PWM 控制电路 电压、电流检测 监控接口 直流输出 图5-1 普顿-4830-2U 整流模块工作原理框图 整流模块变换电路为双正激拓扑结构,开关管同时导通,不存在桥式拓扑中桥臂直通的危险;变压器也不存在因偏磁而造成饱和的危险;从拓扑结构上保证了模块的可靠性。双路互补倍频的双正激拓扑,使整流模块工作频率高达160kHz 。 本模块的设计采用了高频脉宽调制技术,低差自主均流技术,以及高可靠快速保护技术。低差自主均流控制单元确保模块并联运行时实现模块间自动均流,从轻载(5%负载)到额定负载,模块间最大电流误差<2A 。高可靠快速保护以及专门设计的短路回收特性,确保模块长期短路也不会损坏,完善的保护功能保证了系统与模块安全可靠运行。 该模块具有150V AC ~300V AC 的电压输入范围。为确保模块安全可靠地工作,设计了二级限流功能,当电网电压在176V AC ±5V 以下时,电源模块自动进入限流工作区间,最大输出电流为15A ;当电网电压在176V AC ±5V 到300V AC 之间时,模块额定工作电流为30A 。

整流模块采用了输入、输出滤波电路及屏蔽结构,使模块具有电磁兼容性,各项杂音指标均优于部颁标准。模块结构以及内部元器件布局,考虑了各种安全规范,使模块具有较高的安全性。 二:普顿整流模块外形结构 图5-2 输出显示DISPLAY CD 电流显示 电压显示 VD POWER 电源开关 运行 RUN 均充微调 EC ADJ FC 浮充 均充 EC 浮充微调 FC ADJ MANUAL手动 自动AUTO 故障 ALM DC+DC-E N L 并机接口 A型机箱机械尺寸图 图5-3

最新开关电源并联供电

开关电源并联供电

精品好文档,推荐学习交流 题目: 开关电源模块并联供电系统

目录 摘要: (1) 一、系统方案 (2) 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.

(完整版)高频开关电源设计毕业设计

目录 引言......................................................... 1本文概述 ................................................. 1.1选题背景............................................................................................................................ 1.2本课题主要特点和设计目标 ........................................................................................... 1.3课题设计思路.................................................................................................................... 2SABER软件................................................ 2.1SABER简介 ..................................................................................................................... 2.2SABER仿真流程 ............................................................................................................. 2.3本章小结............................................................................................................................ 3三相桥式全控整流器的设计.................................. 3.1工作原理............................................................................................................................ 3.1.1 三相桥式全控整流电路的特点 ..................................................................................... 3.2保护电路............................................................................................................................ 3.2.1 过电压产生的原因.......................................................................................................... 3.2.2 过压保护 (1) 3.2.3 过电流产生的原因 (1) 3.2.4 过流保护 (1) 3.3SABER仿真 (1) 3.3.1 设计规范 (1) 3.3.2 建立模型 (1)

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