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2011年全国大学生电子设计大赛论文【本科组】

开关电源模块并联供电系统设计报告

2011年9月3日

设计摘要：

本作品是基于被广泛应用在小功率及各种电子设备领域的开关电源而设计的开关电源并联供电系统，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。它采用一路电压源控制输出电压，一路电流源补偿电流的方法，对负载两端电压及通过负载的电流进行控制。

关键词：

开关电源，并联供电，定压输出，定比分流

Abstract：

Thiscircuitdesignisbasedonthewidelyusedinsmallpowerandavarietyofelectronicequipmentinthefieldofswitchingpowersupply.Itisadesignofswitchpowersupplyinparallelsystem,canprovide8Vconstantvoltage.Anditspowercanreach16Watt.Atthesametime,itcanaccordingtotherequirementsofthetwocurrentproportionaldistribution.Itusesavoltagesourcetocontroltheoutputvoltage,acurrentsourcecompensatingcurrentmethod,thevoltageacrosstheloadandthecurrentthroughtheloadcontrol.

KeyWord：

switchingpowersupply，Parallelpowersupply，constantvoltageoutput,fixedratiocurrentdivision

目录

1．设计任务(或设计题目)与要求(或技术指标) 1

1．1设计任务(见附录1) 1

1．2技术指标(见附录1) 1

1．3题目分析 1

2．方案比较与论证 1

2．1各种方案比较与选择 1

开关电源电路控制方案比较： 1

过流保护方案比较： 2

方案选择： 3

2．2方案证论 3

3．系统硬件设计 4

3．1系统的总体设计 4

设计思想： 4

设计步骤： 4

3．2单元电路的设计及参数计算 5

电压源模块： 5

电流源模块： 5

主电路设计： 6

3．3发挥部分的设计与实现 7

3．4电路原理图(见附录2) 7

4．系统软件设计 7

4．1程序总体流程图 8

4．2各个功能模块流程图 9

过流保护模块： 9

基本功能模块： 9

扩展功能模块： 10

4．3程序清单(见附录3) 10

5．系统调试 10

5．1电路的测试方案(方法) 10

5．2测试仪器 11

5．3测试结果(基本要求测试) 11

5．4发挥部分的测试 12

6．系统电路存在的不足和改进的方向与结论 13

7.附录 14

附录1设计任务 14

附录2主电路板电路原理图 16

附录3部分程序清单 16

附录4元件清单 20

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1．设计任务(或设计题目)与要求(或技术指标)

1．1设计任务(见附录1)

1．2技术指标(见附录1)

1．3题目分析

开关电源电路是电力电子电路中的一种，被广泛应用在小功率及各种电子设备领域，顾名思义，开关电源就是电路中的电力电子器件工作在开关状态的电源，对于DC/DC电路，可以变换的主要对象是电压和电流。在这道题目中，要求使用两块开关电源模块并联形成供电系统，输出电压稳定在8V，电流比例可调节。这道题的难点在于实际操作中开关电源不能同时控制输出电压和电流，但既要电压稳定输出，又要电流成一定比例，所以考虑使用两个开关电源，一个做恒压源稳定电压，一个做恒流源补给电流，以使负载电流满足给出的标准。电路设计的的工作就分解为检测分路电流和控制单点电压。

2．方案比较与论证

2．1各种方案比较与选择

开关电源电路控制方案比较：

方案一：使用LM2596开关电压调节器芯片设计两路开关电源，一路开关电源通过反