2011年全国大学生电子设计大赛A题论文--开关电源
2011全国电赛A题
2011年全国大学生电子设计竞赛试题开关电源模块并联供电系统（A题）【本科组】一、任务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1）。
图1 两个DC/DC 模块并联供电系统主电路示意图二、要求1.基本要求（1）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UO=8.0±0.4V。
（2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60% 。
（3）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO =1.0A且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
（4）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO =1.5A且按I1:I2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
2. 发挥部分（1）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使负载电流IO在 1.5~3.5A 之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。
（2）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO =4.0A且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差的绝对值不大于2%。
（3）额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。
（4）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为4.5A（调试时允许有±0.2A的偏差）。
（5）其他。
四、说明（1）不允许使用线性电源及成品的DC/DC 模块。
A-3（2）供电系统含测控电路并由UIN供电，其能耗纳入系统效率计算。
（3）除负载电阻为手动调整以及发挥部分（1）由手动设定电流比例外，其他功能的测试过程均不允许手动干预。
2011全国大赛A题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2011----A题指导老师：时斌孙其昌队员：08级张林08级宋杰09级汲建玲学校：南京师范大学学院：中北学院摘要：本文介绍了直流均流源的原理，设计思路及方法，整个系统以MSP430单片机为控制器，控制均流，采用开关电源芯片LM2576为电源芯片。
通过独立键盘控制电源电压的输出，其操作方便简单。
两路电源能够在外接负载变化的情况下自动均流，整个系统具有电路简单，输出电压范围大，精度高，稳定可靠的特点，并具有过流保护及自动恢复功能，很好的达到了题目的各项要求。
关键词：均流源MSP430 LM2576 自动均流Abstract :A DC current source was introduced in this paper . In this article we introduce a theory of a DC current source and how to design .The system is made up of MSP430 which play a role of microcontroller , and LM2576 as Power chip .the system is perfect in large output voltage range ,high precision ,high stability and in current-liminting and auto-resume .Keywords:current source MSP430 LM2576 Automatic Current目录摘要............................................. 错误！未定义书签。
一，题目要求..................................... 错误！未定义书签。
二，方案论证与比较............................... 错误！未定义书签。
全国大学生电子竞赛开关稳压电源设计
全国大学生电子竞赛开关稳压电源设计随着电子竞技的迅速发展和壮大，全国范围内的大学生电子竞赛也越来越受到关注和重视。
为了满足参赛选手对电源供应的需求，开关稳压电源的设计成为了重点。
一、电源设计的重要性电源是电子产品的重要组成部分，对于电子竞技场合来说，它的重要性更是突出。
游戏设备需要充足的电能支持，稳定的电压才能保证竞赛中不出问题，同时还要注意电源的安全和便携性。
二、开关稳压电源的特点开关稳压电源是目前使用最广泛的电源，它具有以下特点：1.高效率：开关电源的转换效率可达到90%以上，能够更好地利用能源，同时也可以降低因电能转换而产生的热量。
2.可调性强：开关电源的输出电流、电压等参数都可通过调节电路参数从而实现调节。
3.体积小、重量轻：开关电源整体采用集成电路和数字电路，体积和重量相比传统电源更小更轻，便于携带和存储。
4.更安全：开关电源采用设备保护措施，能够保护电源和被供电设备，保证电源的长期稳定运行。
三、开关稳压电源的设计思路开关稳压电源的设计需要考虑多个方面的问题，例如电源的输入输出参数、保护电路的设计等。
在设计过程中应注意以下几点：1.输入电压的稳定性：为了保证输出电压的稳定，需要对输入电压进行滤波和稳定性的处理。
常用的方法有电容滤波、稳压二极管等。
2.保护电路的设计：开关稳压电源的保护电路包括过压保护、过流保护、短路保护等，能够保证电源和被供电设备的安全。
3.输出电压的调节：在设计输出电压时，需要确定所需的输出电压，并确定调节范围和调节精度。
在输出电压的稳定性方面，需要注意输出电流和负载变化时的调整能力。
4.体积和重量的控制：对于电子竞技中使用的电源来说，体积和重量的控制非常重要。
为了更好地让参赛者使用，在设计电源时应注意体积和重量的控制。
四、总结全国大学生电子竞赛的举办可以促进大学生电子技术的发展和创新。
其中电源的设计是一个非常重要的环节，它对参赛选手的表现和安全都有重要影响。
因此，开发一种小巧、高效、安全的开关稳压电源是设计者们目前的重要任务。
2011年电子设计竞赛设计报告(A题)
2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统（A题）2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统（A题）摘要本次设计的开关电源模块并联供电系统由两个LM2596进行DC/DC变换，用8051单片机作主控芯片。
输入DC 24V，输出DC 8.0V，额定输出功率为32W，采用对等互补均流方式进行电流自动分配输出，具有过流和短路保护功能，系统转换效率达到70%以上。
关键词：DC/DC变换，并联供电系统，开关电源AbstractThe design of the switching power supply module consists of two LM2596 in parallel power supply system for DC / DC converter, with 8051 as main chip. Input DC 24V, output DC 8.0V, the rated output power of 32W, the application of the complementary stream are automatically assigned to the current output, with over-current and short circuit protection, system conversion efficiency of 70%.Keywords: DC / DC converter, parallel power supply systems, power目录1 方案论证与比较 (3)方案一恒流控制法 (3)方案二外部电路控制法 (3)方案三对等互补分流法 (3)2 系统设计与分析 (4)2.1总体框架分析 (4)2.2 单元电路设计 (4)2.2.1 降压电路设计 (4)2.2.2采样放大电路设计 (5)2.2.3 A/D转换模块设计 (5)2.2.4 控制模块设计 (5)2.2.5 负电压产生电路设计 (5)3 理论分析与计算 (5)3.1 DC/DC 变换器稳压 (6)3.2 电流电压检测 (6)3.3 均流方法 (6)3.4 过流保护 (6)4 软件设计 (6)5 系统测试 (7)5.1 测试仪器 (7)5.2 测试方法 (7)5.3 测试数据 (7)6 结论 (9)参考文献 (10)附录 (11)1 方案论证与比较方案一恒流控制法图1 恒流控制示意图系统由第二个LM2596接收到10K的电位器的反馈电压，实现恒流输出，不足的功率由第一个LM2596互补输出，实现电流分配。
2011大学生电子设计大赛报告(A开关电源模块并联供电系统设计)
开关电源模块并联供电系统设计摘要随着功率电子技术的日臻成熟，开关电源以其高效率、小体积和成本低等优点日益广泛的应用于国民生活的各个领域。
本设计以反激式变压器隔离拓扑结构为主干，以UC3842作为控制核心，以LM358为主要器件的双电源互锁反馈控制调整两路输出电流的双电源直流控制系统。
实现了输出电流按比例可调等功能。
关键字：开关电源，UC3842，并联供电，比例可调，交叉互锁一、方案设计与论证1、设计方案原理（1）基于单片机控制均流的设计方案图1 设计方案一框图（2）基于uc3902的均流设计方案图2 设计方案二框图（3）基于电流采样的交叉互锁反馈均流方案图3 设计方案三2、方案论证（1）方案一采用单片机控制系统的PWM占空比，从而对输出电压进行数字控制。
但本次任务要求只能使用24V的电源，故必须设计辅助供电电路，而且为了实现精准控制需要使用多片AD、DA模块，而这系统的效率降低，电路的复杂度提高，制作难度增大。
（2）方案二使用TL494集成芯片搭建矩形波发生电路，通过合理配置各项电路参数及反馈回路使各模块自主输出稳定8V电压。
为实现并联供电系统的均流功能。
我们选中了均流控制芯片UC3902对两路电流进行均流处理。
该方案复杂性较低。
而且电源效率并不较低，且只能实现并联系统的均流功能。
（3）方案三使用成本低廉的UC3842集成芯片搭建矩形波发生电路。
在主干路不再使用效率较低下的BUCK型拓扑。
由于任务要求输出电流可变，且负载功率变化范围较大，所以我们选用了更成熟更高效的单端反激式变压器输出隔离型拓扑结构。
本设计的反馈回路采用了稳定性很好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统，可以通过开关电源的PWM(脉冲宽度调制器)迅速调整脉冲占空比，从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节，达到稳定输出电压的目的。
这种反馈控制电路的最大特点是：在输入电压和负载电流变化较大时，具有更快的动态响应速度，自动限制负载电流，补偿电路简单，适应于小功率开关电源。
2011电子设计竞赛A题设计报告
开关电源模块并联供电系统（A题）摘要：随着微电子技术和半导体工艺以及其他边沿技术的不断改进和发展，人们对微功耗，节能型，智能化产品的需求不断增长，政府有关部门相关法规的日趋完善和需要低电压大电流的CPU，DSP，FPGA等越来越多，使得开关稳压电源有了突破性的发展。
本系统以MC34063核心实现DC-DC模块，它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器，R—S触发器和大电流输出开关电路等组成。
该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心。
由于用开关变压器取代自感线圈，利用开关变压器以获取隔离直流电源的能量供给，再经过整流滤波电路，便可获取稳定的直流输出。
因此由它构成的DC-DC变换器仅用少量的外部元器件。
电流输出考虑外接扩流电路，以恒流源形式输出。
关键词：微功耗、DC-DC、占空比、扩流。
1、 方案选择与论证：方案一：采用TL494为控制芯片，与Buck 变换电路组合成DC-DC 降压模块，向负载提供8V 稳定电源。
关于Buck 变换电路的原理图如图-1所示。
Buck 降压变换电路基本原理介绍：目前高频高效的Buck 变换器的应用越来越广泛。
通常系统在满输出负载时，系统工作于ccm 即连续电流模式。
但是，当系统的输出负载从满载到轻载然后到空载变化的过程中，系统的工作模式也会发生相应的变化。
对Buck 电路拓扑解释如下：• T 是全控元件(GTR,GTO,MOSFET,IGBT)，当 Vg>Vs 时,T 导通。
• D ：续流二极管。
• L 和C 组成LPF 。
图-1 Buck 降压变换电路 （1） 其工作原理如下： 当 时，控制信号使得T 导通，D 截止，向L 充磁,向C 充电； 当 时，T 截止，D 续流，U0靠C 放电和L 中电流下降维持。
本方案设计以TL494为核心，通过TL494输出脉冲控制开关管T 的开关频率，间歇性的控制电容电感的充电放电，由于开关频率较高，因此在输出端可得到一稳定电压，通过调节输出脉冲的占空比从而以PWM 方式控制电压输出，由于采用调节脉冲宽度方式，因此只要通过调节输出脉冲的占空比大小就可以调节输出电压大小。
2011全国大学生电子设计大赛国家一等奖A题
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）2011年9月3日摘要本系统以ATmega128为主要控制核心，系统主要由DC/DC变换电路、恒流源控制电路、D/A数模转换模块、电流电压测量模块、电源模块、显示模块、过流过压保护模块等，DC/DC变换采用简单的Buck变换电路，恒流源控制系统采用集成运算放大器构成的具有深度负反馈的数字可控直流源。
关键词：Buck电路电流控制 D/A 开关电源并联AbstractThis system take ATmega128 as the primary control core, the system mainly by the DC/DC transfer network, the constant current control circuit, the isolation module, the D/A digital-analog conversion module, the electric current voltage measurement module, the power source module, the display module, the overflow overvoltage protection module and so on, the DC/DC transformation uses the single end to stir up-like the transfer network, the constant current control system uses the integration operational amplifier to constitute has the depth negative feedback digital controllable cocurrent source.一、方案比较与论证整个系统可以划分为控制模块、DC/DC降压模块、电流控制模块、电压控制模块、隔离模块、电源模块、显示模块、D/A转换模块、电压电流测量模块、过压过流保护模块等辅助模块。
电赛论文
参赛队：1181062011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）【118106组】2011年9月6日摘要本系统以TL494脉宽调制控制器为核心，控制全控型器件，以实现降压斩波，得到DC-DC开关电源，电压稳定在8V；双路开关电源并联后，用均流芯片UC3902控制流过负载的总电流，即电流按指定要求1：1或1：2自动分配流经两个DC-DC支路。
通过利用TL494内部的反馈电路，自动调整电压值使输出恒定，当过电流时实现过流保护的功能。
关键词：开关电源，均流，TL494ABSTRACTThis system used TL494 pulse width modulation controller as the main method to get the 8V direct voltage; Double road of switch power supply after all, with parallel flow load control through UC3902 chip of the total current source, that is current the specified requirements 1:1 or automatic assignment 1:2 across a DC-DC branch. TL494 internal also has perfect feedback circuit, automatic adjustment output voltage is constant, when a current with the flow and protection function.Key words: switching power supply, current balance,TL494目录一、设计方案论证---------------------------------------------------------1二、系统的组成------------------------------------------------------------2三、单元模块设计---------------------------------------------------------2四、系统调试---------------------------------------------------------------4五、系统功能、指标参数------------------------------------------------4六、设计总结---------------------------------------------------------------5七、参考文献---------------------------------------------------------------5开关电源模块并联供电系统（A题）【118106组】一、设计方案论证（1）开关电源模块并联供电，应满足并联系统需要达到两个基本要求:1.1、当任意模块发生故障时, 其余模块能继续提供足够电能, 整个系统不会崩溃, 即单个模块的故障不影响整个系统的正常运行；1．2、模块之间自动实现均流, 无需外加均流控制单元,无需人为的整和设定。