基于单片机控制的开关电源的设计 - 图文 

哈尔滨剑桥学院

毕 业 设 计

论文题目： 基于单片机控制的开关电源的设计 学 生： 孙中凯 指导教师： 李德胜 高级工程师 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 12级电气2班

2016年5月

哈尔滨剑桥学院

毕 业 设 计（论 文）审 阅 评 语

指导教师评语 建议成绩： 是否同意答辩：同意答辩 □ 不同意答辩 □ 指导教师（签名） 职 称 年 月 日

评阅人评语 建议成绩： 是否同意答辩：同意答辩 □ 不同意答辩 □ 评阅教师（签名） 职 称 年 月 日 哈尔滨剑桥学院

毕业设计（论文）答辩评语及成绩

答辩评语 答 辩 成 绩: 答辩小组组长签字： 年 月 日 毕业论文成绩 指导教师成绩： 评阅成绩： 答辩成绩： 综合指导教师成绩、评阅成绩、答辩成绩，经答辩委员会评定，该学生毕业论文 总成绩： 答辩委员会主任单位： 答辩委员会主任签字： 职称： 年 月 日

基于单片机控制的开关电源的设计

摘 要

电源技术是一种应用功率半导体器件，综合电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术的多学科的边缘交叉技术，随着科学技术的发展，电源技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关。目前电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科。他对现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高效率、高可靠的电源起着关键作用。

本文设计主要目的是实现一个单片机控制开关电源，所以在这次设计中使用了单片机实现。在这次设计文档中，详细阐述了开关电源与线性电源的比较，总体结构设计，通过键盘预置期望输出电压值，模/数转换器对输出电压进行采样，由软件控制单片机输出相应的脉冲宽度，对开关电源进行脉宽调制，输出预期的电压。并采用PID算法控制输出电压稳定，构成可输出12v到0v的可调节电压，并显示实时预置值与电压。

关键词：财开关电源；半导体；PID算法；闭环控制；数控

I

目 录

摘要 .................................................................................................................................................. I 1 绪论 ............................................................................................................................................. 1 1.1 课题环境背景 ......................................................................................................................... 2 1.1.1 绿色节能型开关电源 ......................................................................................................... 2 1.1.2 智能化数字电源 ................................................................................................................. 1 1.1.3 可编程开关电源 ................................................................................................................. 1 1.2 电源技术的发展与方向 ......................................................................................................... 2 1.2.1 线性电源和开关电源 ......................................................................................................... 2 1.2.2 电源技术的发展方向 ......................................................................................................... 2 1.2.3 开关电源的市场前景和研究现状 ..................................................................................... 3 1.3 本文研究主要内容 ................................................................................................................. 3 2 系统方案设计 ........................................................................................................................... 4 2.1 开关电源工作原理 ................................................................................................................. 4 2.2 开关电源与线性电源的比较 ................................................................................................. 4 2.2.1 线性电源的缺点 ................................................................................................................. 4 2.2.2 开关电源的优点 ................................................................................................................. 4 2.3 系统方案论证 ......................................................................................................................... 5 2.3.1 方案1 .................................................................................................................................. 5 2.3.2 方案2 .................................................................................................................................. 5 2.3.3 方案3 .................................................................................................................................. 6 2.3.4 方案分析 ............................................................................................................................. 6 2.3.5 总体结构设计 ..................................................................................................................... 6 2.4 系统难点分析 ......................................................................................................................... 7 2.4.1 如何提高电源工作频率 ..................................................................................................... 7 2.4.2 储能电感的绕制 ................................................................................................................. 8 2.4.3 标度转换技术 ..................................................................................................................... 9 2.5 开关变换器结构分析与选择 ................................................................................................. 9 2.5.1 降压变换电路分析 ............................................................................................................. 9