东南大学电子电路综合设计报告数控DCDC电源
实习简易数控直流电源设计报告
2信息科学与技术学院电子综合设计报告项目名称：简易数控直流电源指导老师：组号： 3成员：简易数控直流电源摘要本课程设计主要使用集成555定时器、CPLD器件EPM570、运算放大器LM324、稳压管等器件，运用数模混合电路及可编程器件制作输出电压范围为0～9.9V、步进0.1V的两位数码管显示的可控数字直流电源。
本设计包括以下四部分：1 时钟部分：以555为核心组成，为CPLD部分的可逆计数器提供时钟脉冲。
2 电源部分：为设计中各个芯片等电路中各个部分提供电源。
3 CPLD部分：包括核心控制部分、BCD转二进制和BCD转7段译码显示三部分，分别实现“＋”、“－”、“置数”控制，0~99的二进制输出，译码显示功能（针对共阴极数码管）。
4 D/A转换及扩流部分：将数字信号转换为模拟信号，然后经过扩流电路实现所需要的电压及电流的输出（输出电压范围0～9.9V,步进0.1V，电流500mA）。
一、方案设计1．设计要求（1）基本要求1）输出电流：500mA。
2）输出：0～9.9V，步进0.1V，纹波电压<10mV。
3）数字显示电压值。
4）由“+”、“-”键控制输出电压增减。
5）自制直流文稳压电源。
（2）提高部分1）输出电流1A。
2）纹波电压<10mA。
4）可预置电压值。
5）显示值和输出可快速连续增减。
3）禁止0.0→9.9和9.9→0.0跳变。
2. 设计思路根据设计要求及方案图所显示的结构及功能，此次设计我们主要使用555定时器、CPLD器件EPM570、运算放大器、简易变压器、稳压器等器件，运用数模混合电路制作输出电压范围为0～9.9V、步进0.1V的两位数码管显示的可控数字直流电源。
下图所示为本设计总体方案的结构框图：BCD---7段译码器二进制--BCD转换供电数码管时钟本次设计中我们将总体方案分以下几个部分分别实现：1 电源部分电源部分的主要功能是为设计中运放、EPM570，DAC0832、555以及电路中某些部分提供电源。
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计
（二 ○ ○ 七 年 六 月本科毕业设计说明书 题 目：便携式D C /A C 逆变电源设计 学生姓名：x x 学 院：x x 系 别：自动化系 专 业：自动化 班 级：自动化x x 指导教师：x x摘要随着电力电子技术的发展，尤其是功率MOSFET管和软开关技术的发展，便携式DC/AC逆变电源得以应用。
本课题设计的便携式DC\AC逆变器用于24V直流电变换成220V\50Hz的交流电。
在设计中，DC\DC部分采用反激式升压整流结构，变压器采用EI型功率铁氧体磁芯变压器，DC\AC侧采用半桥式逆变结构。
在本设计中还应用了100kHz PWM 波对直流升压侧进行调制。
在半桥逆变部分，用单片机生成50Hz SPWM波对逆变进行脉宽调制，其优点在于调制出来的电压信号谐波分量小、功率因数高、电压波形更接近正弦波。
本课题所设计的产品主要用于解决便携式数码产品和手机的充电问题。
因为在有些环境之下，并不能够找到可以为上述产品充电的交流电源，比如在汽车中和旅途中往往只能够提供直流电源。
本产品很好的解决了这类问题，所以本产品的市场推广前景很好。
关键词：DC\DC；DC\AC；变压器；PWM；SPWMAbstractWith the development of Power Electronics Technology and especially power MOSFET and soft-switch technology, DC / AC inverter power source for portable products was applied widely.This project design portable DC \ AC inverter for the usage of 24V DC converted into 220V \ 50Hz AC. Power demand load of 10 W, the output waveform for better quality sine wave. In the design, the part of DC \ DC uses the flyback booster rectifier structure. In this design it uses 100 kHz PWM wave to modulate the DC Boost right side. In the part of the half-bridge inverter, it generates 50 MCU Hz SPWM wave inverter for pulse width modulation, The advantage is that the sine wave modulation signal voltage harmonic components are small, the power factor is high, the voltage wave forms closer to the sine wave shape.The product used for resolving the portable digital products and cell phone charger problem. In some environment, we can not find the 220v AC power for charging. for instance, when you are on the trip .the train and the car don’t supply 220V AC power.This product solve those problems well, so the product will have a good prospects for promotion.Keywords: DC\DC；DC\AC；Transformer；PWM；SPWM目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的相关理论概述及方案的初选 (1)1.3系统框图的确定 (1)第二章 DC/DC 电路的设计 (3)2.1DC/DC电路的相关理论 (3)2.1.1 DC/DC变换器的拓扑类型 (3)2.1.2单管反激式变换器 (3)2.2反激式变压器的设计 (6)2.2.1设计用基本参数设置及 (6)2.2.2变压器的设计 (6)2.2.3 变压器设计的定量计算 (7)2.2.4 变压器材料 (11)2.3调制电路的设计 (12)2.3.1 TL494的介绍 (12)2.3.2 TL494的工作原理 (12)第三章 DC/AC电路设计 (15)3.1半桥型逆变电路 (15)3.1.1 半桥电路的定量分析 (16)3.1.2 半桥电路的元器件选择 (16)第四章 SPWM调制电路的设计 (17)4.1正弦波脉宽调制 (17)4.1.1正弦波脉宽调制简介 (17)4.1.2SPWM脉宽调制的优点 (17)4.1.3SPWM脉宽调制的生成方法 (18)4.2改进型SPWM生成技术的介绍 (19)4.3SPWM的软件实现 (20)4.4SPWM的硬件实现 (21)4.4.1硬件实现的方法 (21)4.4.2硬件电路的介绍 (21)第五章结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)谢辞 (28)第一章绪论1.1 课题背景随着人们生活水平的提高，人身边的手机、MP3及数码类产品逐渐增多。
数控dcdc电源设计设计思路
数控dcdc电源设计设计思路
1.确定输入电压范围：首先要确定数控电源的输入电压范围，根据电源的使用场景和需求，确定合适的输入电压范围，一般为直流输入。
2.选择DC/DC变换器拓扑结构：根据设计要求和输入电压范围选择合适的
DC/DC变换器拓扑结构，常用的有升压、降压和升降压三种拓扑结构，根据具体需求选择合适的拓扑结构。
3.选择功率器件：根据数控电源的输出功率需求，选择合适的功率器件，包括MOSFET、IGBT等，同时要考虑器件的开关频率和损耗，以及温度特性等。
4.设计控制电路：设计数控电源的控制电路，包括反馈控制回路和调节电路等，用于实现电压、电流的稳定调节和保护功能。
5.设计保护电路：设计数控电源的保护电路，包括过压保护、过流保护、短路保护等，用于保护整个电源和输出负载的安全运行。
6.设计滤波电路：设计数控电源的滤波电路，用于滤除输入和输出电压中的杂散波动和噪声，提高电源的稳定性和输出质量。
7.进行仿真和优化：使用仿真软件进行电路仿真和参数优化，通过参数优化可以
提高电源的效率、稳定性和可靠性。
8.制作样机并测试：根据设计的电路图和原理图制作样机，进行测试和验证，包括静态测试和动态测试，确保电源的各项指标符合设计要求。
9.进行样机验证和改进：根据样机测试结果，进行改进和优化，确保电源的性能和可靠性达到设计要求。
10.量产和应用：根据样机验证结果，进行批量生产，并将数控电源应用于实际场景中。
及时进行售后维护和升级。
数控dcdc电源设计设计思路
数控dcdc电源设计设计思路数控DC-DC电源设计是现代电子设备中常用的一种电源设计方案。
它通过数字控制技术和直流-直流变换器的结合，实现对电源输出电压的精确调节和稳定性控制。
在电子设备设计中，数控DC-DC电源设计起着至关重要的作用。
数控DC-DC电源设计需要考虑的是电源的输出电压范围和精度。
不同的电子设备对电源的输出电压要求不同，因此在设计电源时需要根据具体的需求来确定输出电压的范围和精度。
同时，还需要考虑电源的负载能力，以确保在负载变化时电源输出电压的稳定性。
数控DC-DC电源设计还需要考虑的是电源的效率和功耗。
高效率的电源设计可以减少能源的浪费，提高电子设备的使用时间和续航能力。
而功耗的控制则可以减少电子设备的发热量和对环境的影响。
因此，在设计电源时需要选用高效率的电源模块和优化电路拓扑，以提高电源的效率和降低功耗。
数控DC-DC电源设计还需要考虑的是电源的稳定性和可靠性。
电源的稳定性是指在输入电压和负载变化时，电源输出电压的波动范围。
而可靠性则是指电源在长时间工作中的稳定性和可靠性。
为了提高电源的稳定性和可靠性，设计中需要采用合适的反馈控制策略和稳压器件，以及进行充分的温度和负载测试。
数控DC-DC电源设计还需要考虑的是电源的保护功能。
在电子设备的使用过程中，电源可能会面临电压过高、电流过大、过热等问题，这些问题可能会对电子设备造成损害。
因此，在设计电源时需要加入过压保护、过流保护和过温保护等功能，以提高电源的安全性和可靠性。
数控DC-DC电源设计还需要考虑的是电源的尺寸和成本。
在电子设备中，电源通常需要尽可能小巧轻便，以满足电子设备的小型化和轻量化要求。
同时，电源的成本也需要尽可能低，以降低电子设备的生产成本。
因此，在设计电源时需要选用尺寸紧凑的电源模块和低成本的电源器件，以满足电子设备的要求。
数控DC-DC电源设计是一项综合考虑电源输出电压范围和精度、效率和功耗、稳定性和可靠性、保护功能、尺寸和成本等因素的设计任务。
大学生电子设计竞赛双向dcdc电源设计报告图文稿
大学生电子设计竞赛双向d c d c电源设计报告Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】2013年全国大学生电子设计竞赛双向DC-DC变换器（A题）2015年8月12日摘要本系统以Buck和Boost并联，实现双向DC-DC交换，以STM32为核心控制芯片。
Buck降压模块使用XL4016开关降压型转换芯片，通过单片机闭环实现恒流输出控制。
放电回路选择Boost升压模块，以UC3843作为PWM控制器，组成电压负反馈系统，通过调整PWM的占空比，实现稳压输出。
系统能自动检测外部电源电压变化，在负载端电源较高时自动切换成充电模式，反之切换为放电状态。
系统具有过流、过压保护功能，并可对输出电压、电流进行测量和显示。
关键字：DC-DC交换；Buck；Boost；PWM控制AbstractThesystemisBuckandBoostparallel,toachievetwo-wayDC-DCexchange,STM32asthecorecontrolchip.TheBuckBuckmoduleusestheXL 4016switchBuckconverterchip,takesthecurrentsignalintheoutput,co ntrolsthefeedbackofXL4016,completestheclosed-loopcontrol,andrealizestheconstantcurrentoutput.Boostboostmodul eusesUC3843asthePWMcontrolchip,accordingtotheoutputvoltagenegat ivefeedbacksignaltoadjustthePWMsignal,theclosed-loopcontroliscarriedout,inordertoachievetheregulatoroutput.Syst emcanautomaticallyswitchchargeanddischargemode,canalsobemanuall yswitch.Thesystemhasthefunctionofovercurrentandovervoltageprote ction,andcanmeasureanddisplaytheoutputvoltageandcurrent.Keywords:bidirectionalDC-DCconverter,Buck,boost,PWMcontrol目录双向DC-DC变换器（A题）【本科组】1系统方案系统要求效率，所以恒压输出、稳流输出都应采用开关电路，鉴于本题目要求的功能，系统主要由恒压控制模块、恒流控制模块组成，另为了灵活调整输出参数并实时监控系统工作状态，运用单片机控制技术，还有支持系统控制系统工作的辅助电源。
简易数控直流电源设计的报告
简易数控直流电源数控直流电源是一种常见的电子仪器，广泛应用于电路，教学试验和科学研究等领域。
目前使用的可控直流电源大部分是点动的，利用分立器件，体积大，效率低，可靠性差，操作不方便，故障率高。
随着电子技术的发展，各种电子，电器设备对电源的性能要求提高，电源不断朝数字化，高效率，模块化和智能化发展。
以单片机系统为核心而设计的新一代——数控直流电源，它不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能优越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对数据进行各种计算，从而可排除和减少模拟电路引起的误差，输出电压和限定电流采用数输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。
关键词：数控直流电源单片机ABSTRACTNumerical control dc power is a common electronic instrument, is widely used in the circuit, the teaching experiment and scientific research, etc. Current use of controlled most of the dc power supply is the point start, the use of the device division, big volume, low efficiency, poor reliability, operation convenience, not high failure. With the development of electronic technology, various kinds of electronic, electrical equipment to improve the performance requirements of power, the power supply, high efficiency, the constant digital modular and intelligent development. Based on the single chip computer system as the core and the design of a new generation of numerical control dc power, it-not only circuit is simple, compact structure, the price is low, superior performance, and because the single-chip microcomputer with the calculation and control ability, use it for data, so as to eliminate all kinds of calculation and reduce the error caused by the analog circuit, output voltage and current limit the number of the keyboard input way, the power supply appearance, convenient in operation, has higher application value.Key words：Numerical control dc power Single-chip microcomputer第一章设计任务与要求 (1)1.1 基本功能 (1)1.2扩展与创新 (1)第二章系统方案 (2)2.1直流稳压电源 (2)2.2 总设计方案 (2)第三章系统硬件设计 (5)3.1 数控部分 (5)3.2 稳压输入部分 (7)第四章软件设计 (9)4.1 软件设计流程图 (9)第五章测试结果及结果分析 (11)5.1 系统功能测试 (11)5.2 系统指标测试 (11)5.3 系统误差分析 (12)致谢 (13)参考文献 (14)附录 (15)第一章设计任务与要求1.1基本功能（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值由数码管显示；（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
一种数控DC电流源的设计与实习
２ ｌ Ｒ６ （ ＋Ｒ６ ］ Ｖ ｉ ／ ）＋ Ｒ６ Ｓ ＰＣＥ ６ Ａ。该 单 片 机 采 用 现 代 电 子 字 符 型 液 晶 显 示 屏 ＬＣＤＳＭ Ｃ１ ０ Ａ ０１ ６ ２ 则 有 Ｖ１ 【 — ／ Ｒ２ 技 术 — — 片 上 系 统Ｓ （ｙ ｔｍ Ｏｌ 模 块 。 该 模 块 具 有 轻 薄 短 小 、 低 压 微 （ ＯＣ ｓ ｓｅ ｉ Ｒ２＿Ｒ６ ＝Ｖ １ Ｒｌ Ｒ １ 卜 ） １ （ ＋Ｒ６ 。 由 ）
温 度 系 数 很小 （ ５×１ ／℃） 火 线径 可 ＡＧ Ｃ、ＤＴＭ Ｆ 模 块 ，语 音 功 能 可 以 尽 快 找 出 外 部 信 号 模 拟 量 的 数 字 ０ 等
以 使 其温 度影 响减 至 最 小 。 ３ 三极 管 个 由软 件 编 程 实 现 ， 不 需 要 外 按 任 何 电
奇§魄孚
００ ２ ５７ 晕１劳
（ ＋Ｒ６ ＝Ｖ１ Ｒ ｌ Ｒ１ Ｒ２ ） １ ／（ ＋Ｒ５ 。 令 连 接 方 式 或 行 列 武 （ 阵 式 ）连 接 方 ） 矩
Ａ／ ＃ 部 分 程 序 主 要 用 于 将 采 Ｄ｝ 换
Ｒｌ Ｒ２ ０ ２ —１ｋ【 ，Ｒ５ Ｒ ｌ ， － ６ ｋ 则台 式 ，该 模 块 的 功 能 主 要 完 成 对 输 出 电 样 电 阻 采 到 的 模 拟 电 压 信 号 转 换 为 数 Ｖｆ Ｖｉ ６ Ｒ２ Ｖｉ １ 。若 暂 不 考虑 反 流 和 其 他 信 息 的设 定 。 直 流稳 压 电 源 字 信 号 。采 样 信 号 由Ｉ Ａ６ 入 并 直 接 Ｒ ／ 一 ／０ Ｏ 输
由单 片机 ＤＡ ｃ 出。 因为理 想运 输 实时 显示 等功能 的协调 ，通过 多种 方 小数 点等信 息 ，但 由于其显 示信 息单 Ｖｉ
案 论 证 后 ， 选 用 凌 阳 十 六 位 单 片 机
dcdc电路设计
dcdc电路设计
dcdc电路设计，指的是直流/直流变换器的电路设计。
它是一种利用半导体器件来实现电压转换的电路，其中由放大器、滤波器、开关元件等组成的复杂电路结构，能够完成将输入输出之间的电压和电流，从而满足应用需要。
DC-DC变换器是一种经典的多用途电子设备，在工业、航空航天、医疗、安防等领域都有广泛的应用。
它们可以在不同的电压和功率范围内进行输入和输出转换，保证系统正常工作，满足设备的需求。
dcdc电路设计的主要目的是通过控制输入和输出电压来实现电压的转换，从而使系统能够正常运行，并达到理想的效果。
DC-DC变换器的电路设计主要包括以下几个方面：
1. 选择合适的电路元件，如开关元件、放大器、滤波器等；
2. 选择合适的变换器结构，如单端输入、双端输入、三端输入等；
3. 确定电路的额定电压、额定功率、频率等参数；
4. 分析和优化电路的纹波、噪声、谐振、负载特性等性能参数；
5. 选择合适的电路板材料，确定电路的布局及尺寸。
DC-DC变换器的电路设计是一个非常复杂的系统工程，需要综合考虑多个因素，才能实现理想的效果。
在设计电路时，必须根据应用场景选择合适的电路元件，同时明确额定参数，确保电路性能稳定可靠，满足系统应用需求。
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电子电路综合设计报告课程名称电子电路综合设计选题名称数控DCDC电源学号姓名专业院系地点电工电子楼3032019年9月10日目录一、工程技术背景 (2)二、性能指标要求 (3)2.1 基本要求 (3)2.2 发挥部分 (3)三、实现方案论证 (4)3.1 方案一：稳压管稳压电路 (4)3.2 方案二：线性串联稳压电路 (4)3.3方案三：DCDC开关型稳压电路 (4)3.3.1方式一：同步BOOST升压斩波电路 (4)3.3.2方式二：BOOST升压斩波电路 (5)四、框架结构搭建 (6)4.1 系统总体设计 (6)4.2 单元电路设计 (7)4.2.1 boost升压模块 (7)4.2.2 滤波电路 (7)4.2.3 电压采样电路 (8)4.2.4 电流采样电路 (8)4.2.5 过流保护 (9)4.3 软件设计 (9)4.3.1 LCD显示设计 (10)4.3.2 按键设计 (10)4.3.3 ADC采样设计 (11)4.3.4 PWM控制设计 (13)五、元件参数计算 (14)六、系统测试结果 (16)七、结论 (19)参考文献 (20)附录 (21)1. 元器件清单 (21)2. 仪器设备清单 (22)3. 程序清单 (23)一、工程技术背景在便携和可穿戴式设备应用的驱动下，很多设计正在朝着 3.6 伏或更低供电电压的方向发展。
但是，很多便携式设备的某些功能又需要更高的电压，这就要求设计人员通过以最佳方式实施的DC-DC 升压转换器，尽可能高效地向上转换到所需的电压。
典型的可穿戴式设备或便携式设备使用了锂离子电池，标称输出为 3.6 伏直流电。
大多数电池供电的应用都依赖于一个或多个串联的锂离子电池来提供主供电电压。
虽然这足以满足大多数应用的需求，但笔记本电脑、平板电脑和其他移动设备具有的一些特定功能需要更高的电压。
这样的例子包括白光发光二极管(LED) 背光驱动、射频收发器、精密模拟电路，以及光接收器中的雪崩光电二极管(APD) 的偏置电路。
升压DC-DC 稳压器可将低输入电压转换为高输出电压，从而满足这些应用需求。
DC/DC电源电路，又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。
一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。
常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。
不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V等，现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、1.5V、1.2V等。
在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获得一个或几个直流电压。
二、性能指标要求2.1 基本要求1)当输入电压：5V/DC ～8V/DC 范围变化时，其输出电压：9V/DC ～12V/DC可调；2)最大输出电流：800mA；尽量减小输出电压的纹波电压（输出电压纹波：≤100mV；）3)输出电压可以分档设置，步长0.5V，能用“+”、“-”键操作控制输出电压的步进或步减；4)DCDC 部分的效率：≥70% ；5)当直流输入电压在8V 时，测量输出电压为12V，电流800mA时的纹波电压，尽可能减小输出电压纹波；6)当直流输入电压为5V，出电压为10V时负载电阻从50Ω至100Ω之间变化时，其输出电压波动最小；7)输入电压在5V～8V 之间变化时，尽量降低电压调整率。
8)设计并制作DCDC 的电压、电流和功率测量模块，并将测量结果数字显示，测量精度优于5%。
2.2 发挥部分1)具有限流功能，当输出电流≥1.5A 时，能自动切断输出供电；2)恒流控制，在原来12V 输出端，当负载电阻为10～20 欧姆变化时，其输出电流稳定在800mA（在直流输入电压在8V 时测量）。
(可不加)3)其它。
三、实现方案论证3.1 方案一：稳压管稳压电路稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只为芯片提供基准电压，不做电源使用。
这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。
3.2 方案二：线性串联稳压电路在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能稳定，价格低廉等优点，但由于损耗较大，效率较低，满足不了本题对效率的要求。
3.3方案三：DCDC开关型稳压电路因为TIMSP430单片机可实时采集多路电压，与内部设定的参考电压进行比较，采用PID算法等可输出PWM波，从而控制DC/DC各模块的工作状态，实现灵活的高精度控制。
在这里可以使用基本的Boost升压电路，通过改变开关管输入PWM的占空比，从而调节输出电压的大小。
具有电路简单、易于控制和价格低廉等优点。
综合考虑上述方案优缺点，我选择方案三。
在方案三中，又存在如下两种主回路拓扑方式。
3.3.1方式一：同步BOOST升压斩波电路同步BOOST电路（如图1所示），可通过调整开关器件S的PWM占空比来实现输出电压稳压或稳流等性能，具有效率高，损耗低的特点。
但同步BOOST电路结构复杂，外围控制电路控制复杂。
R LDCL图 1 同步 BOOST 升压斩波拓扑电路图 3.3.2方式二：BOOST 升压斩波电路BOOST 电路（如图2所示），可通过调整开关器件S 的PWM 占空比来实现输出电压稳压或稳流等性能。
BOOST 电路具有结构简单，工作稳定，控制相对方便，效率较高等优点。
LDC图 2 BOOST 升压斩波拓扑电路图 综上所述：此系统的DC-DC 主回路拓扑采用方式二BOOST 变换器拓扑。
四、框架结构搭建4.1 系统总体设计本开关稳压电源以MSP430为主控制器件，是TI公司生产的16位超低功耗特性的单片机，低功耗具有高效率的优点，且具有高精度的12位A/D转换模块。
这里使用MSP430实现了电压负反馈调节，使得输出电压与设定电压维持在相同的水平，产生了PWM 波，实现了基准电压的设定，以及电压、电流和功率的实时显示。
系统框图如图3所示，硬件整体电路图如图4所示。
图 3 系统原理框图图 4 整体电路图4.2 单元电路设计4.2.1 boost升压模块图 5 boost升压模块原理：当开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。
既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗，使电能尽可能多的转化为磁能；2.尽可能降低负载回路的阻抗，使磁能尽可能多的转化为电能，同时回路的损耗最低；3.尽可能降低控制电路的消耗，因为对于转换来说，控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的，不能转化为负载上的能量。
根据主电路中的工作电压及电流，结合MOS管的耐压、耐流及损耗性能，选用IRF640N作为开关管。
4.2.2 滤波电路如图5所示，当电流从二极管导出，存在多个大小不一的电容并联，从而起到抑制纹波的作用。
4.2.3 电压采样电路图 6 电压采样电路如图6所示，当输出电压因负载变化而变化时，反馈电压也随之变化，DC/DC 稳压器内部的控制电路根据反馈电压（采样电压）与差值的大小来适当调整功率变换电路的控制参数，在这里我选用PWM的占空比，使输出电压稳定在一个固定的值，达到稳压的目的。
并且设计了一个电压跟随器，防止采样电路对原电路产生影响，产生采样数据误差。
利用和分压，使得采样电压值低于基准电压3.3V，防止影响单片机工作。
4.2.4 电流采样电路图7 电流采样电路电流采样电路采集的是输出的电流信号，但实际上采集的是经过I/V转换（采样电阻）后反应电流大小的电压信号。
图7中的为采样电阻，采样电阻选择具有高精度的精密电阻20mΩ，将上的电压信号经过由、、、运放A组成的同相比例放大电路，放大倍数为51，输入到DC/DC开关稳压器的反馈引脚。
一般来说，运算放大器的增益都能做到很大，这样电路中就可以采用很小的采样电阻，从而达到降低损耗、提高效率的目的。
4.2.5 过流保护起初，我想使用可自恢复保险丝（封装2920）来实现该功能，后被老师否决。
于是采用了在MSP430中编程的方式来实现过流保护。
代码如下图所示。
图8 过流保护代码段4.3 软件设计软件设计的流程图如下所示，软件主要通过Code Composer Studio实现图9 主程序流程图在12864显示屏上实时显示当前电压值、设定电压值、电流值以及功率大小。
图10 LCD显示代码段4.3.2 按键设计图11 key_design()函数显示设定的按键值，并将A设置为增加键，每按一次设定电压增加0.5V电压；将B设置为减小键，每按一次设定电压减小0.5V。
如果按了数值及功能按键以外的其他键，视为错误操作，跳出“按键说明”的提示，两秒钟后自动关闭提示界面。
图12 ADC_design()函数定义全局变量ui32ACCValues[6]来存储ADC接口采样的模拟量，在这里将ADC 的5号端口用作电压采样端口，4号端口用作电流采样端口。
用cur_data_adc来表示当前采样后转换得到的电流值，vol_data_adc用来表示采样后转换得到的电压值，并将这两个数据转换成char型用于LCD实时显示。
在实际操作中会发现，这样显示的数值容易抖动，难以辨识，为此，我又编写了修订版的ADC采样设计函数，部分代码如图13所示。
图13 ADC_design_xiuding()函数修改过的函数实际上就是取了10000个采样数据，并将其平均化处理，使得输出结果能够稳定下来，对于使用者来说更加友好，辨识度也更高。
4.3.4 PWM控制设计图14 PWM控制函数上图仅列出两种情况，事实上存在更多的情况，在这里就不一一列举了。
原理就是将采样数据与设定的电压数据进行对比分析，然后根据两者具体的大小关系，对占空比进行一个处理，从而改变输出到开关管的占空比，控制输出电压的大小。
由于存在while （1）死循环，只有当电压值稳定下来后才会自动break出来，继续执行下一条语句。
五、 元件参数计算I 占空比，记作Duty_Cycle ，可以简化为D*_()*(1_)**i out d i V Duty Cycle V V V Duty Cycle f L f L+--= 也即_out d i out dV V V Duty Cycle V V +-=+ II 开关工作频率基于本系统数字控制的精度要求，选择主回路开关频率 。