基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计解析
降压型DCDC开关电源研究报告及设计

物电学院开关电源技术课程实践报告《降压型DC/DC开关电源的研究与设计》:鹏飞学号:131103034学院:物理与电气工程学院日期:2015年12月26日指导老师:许树玲降压型DC/DC开关电源的研究与设计摘要:随着开关电源技术的迅速发展,DC/DC开关电源已在通信、计算机以及消费类电子产品等领域得到了广泛应用。
近年来,电池供电便携式设备的需求越来越大,对DC/DC开关电源的需求也日益增大,同时对其性能要求也是越来越高。
本文设计了一款降压型DC/DC开关电源电路。
首先详细的分析和阐述了降压型转换器的电路拓扑和工作原理,根据系统性能设计了电路的整体框图。
然后对电路的各个模块进行了分析和设计,包括输入电路,降压电路和显示电路。
关键词:开关电源;降压型;DC/DC转换1 开关电源现状及前景1.1 国外开关电源的发展状况电源管理芯片市场的品牌构成仍是国外厂商处于领先地位,市场排名前十的企业无一例外全部为外资企业,其中美国厂商优势明显。
国外开发电源管理芯片的厂商很多,主要有NCP、IR、MAXIM、ST、TI、PI等,他们的产品都已经非常成熟能够提供高质量、全系列的电源管理芯片。
在非隔离的DC/DC转换技术中,TI公司的预检测栅驱动技术采用数字技术控制同步BUCK,转换效率高达97%,其中TPS40071等是其代表产品。
在电源数字化方面走在前面的公司有TI和Microchip,TI公司已经用TMS320C28F10制成了通讯用的48V输出大功率电源模块,其中PFM和PWM部分完全为数字式控制。
2 DC/DC降压型开关电源设计本电路主要包括变压器降压,桥式整流电路,滤波电路,降压电路,AD转换电路,和数字显示构成。
其中降压电路是一种高效的三增益开关电源DC/DC 降压变换器。
从1V起调的稳压电源,电路使用时,只须调节电源电压调节器(可调电阻),即可得到1V-20V之间所需的电压。
系统结构框图如图12所示图1 DC/DC降压型开关电源的结构框图本电源电路是实现把220V交流电源变换成1V-20V连续可调的稳压电源,它的工作原理是:经过降压、整流、滤波、稳压后输出直流电压,当对转换电容阵列进行不同设定时,通过改变分压比,可以得到一个1V-20V的连续可调直流电压。
基于UC3842的降压型DC-DC设计

基于UC3842的降压型DC-DC设计设计课题:基于UC3842的降压型DC-DC设计专业班级: B120409 学生姓名:*** *9指导教师: *设计时间: 2014年12月18日目录摘要: (3)关键词: (3)一、系统设计 (3)1.1 系统设计要求 (3)1.2系统设计框图 (3)二、硬件电路设计 (4)2.1 输入模块 (4)2.2 输出模块 (5)2.3 UC3842外围电路 (5)2.4反馈电路 (6)2.5开关管控制电路 (7)三、重要元件简介 (7)3.1 UC3842 (7)3.2 PC817 (9)3.3 TL431 (10)四、计算 (11)4.1 续流二极管的选择 (11)4.2 R6--R10 (11)五、原理图、电路板及PCB图 (12)5.1 原理图 (12)5.2 电路板 (12)5.3 PCB图 (13)六、测试结果及结果分析 (13)6.1测试结果 (13)6.2 测试结果分析 (14)七、结论与心得 (15)基于UC3842的降压型DC-DC设计摘要:为了研究基于UC3842的直流降压斩波电路,选择了以UC3842为脉宽控制核心的15V到8V的降压变换为实例,详细的说明UC3842的用法,外围电路设计,以及反激直流变换器的直接降压斩波工作原理。
该方案里的UC3842可以直接驱动开关管,向负载提供电能。
为了整体电路的稳定,又在输出端添加由TL431和PC817组成的反馈电路,对输出电压采样,把输出电压反馈给UC3842,通过内部比较器,自动的调节脉宽,调节输出电压,以达到稳定。
关键词:UC3842 反馈电路滤波一、系统设计1.1 系统设计要求表1 系统要求1.2系统设计框图本设计采用的是一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片UC3842。
该脉宽调制器能产生频率固定而脉冲宽度可以调节的驱动信号,控制大功率开关管的通断状态来调节输出电压的大小,达到稳压目的,锯齿波发生器提供恒定的时钟频率信号,利用误差放大器的电压测定比较器形成电压闭环,利用电流测定、电流测定比较器构成电流闭环,在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感电流的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节驱动信号的占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。
基于升降压电路的双向DC-DC变换电路

基于Buck-Booost电路的双向DC-DC变换电路目录1系统方案 (4)1.1 DC-DC双向变换器模块的论证与选择 (4)1.2 测控电路系统的论证与选择 (4)2 系统理论分析与计算 (4)2.1 双向Buck-BOOST主拓电路的分析 (4)2.2 电感电流连续工作原理和基本关系 (5)2.3 控制方法与参数计算 (6)3 电路与程序设计 (7)3.1 电路的设计 (7)3.1.1 系统总体框图 (7)3.1.2 给电池组充电Buck电路模块 (7)3.1.3 电池放电Boost升压模块 (8)3.1.4 测控模块电路原理图 (8)3.1.5 电源 (9)3.2 程序设计 (9)4 测试方案与测试结果 (15)4.1 测试方案 (15)4.2 测试条件与仪器 (15)4.3 测试结果及分析 (15)4.3.1 测试结果(数据) (15)4.3.2 测试分析与结论 (16)摘要双向DC/DC变换器(Bi-directional DC-DC Converter,BDC)是一种可在双象限运行的直流变换器,能够实现能量的双向传输。
随着开关电源技术的不断发展,双向DC/DC变换器已经大量应用到电动汽车、太阳能电池阵、不间断电源和分布式电站等领域,其作为DC/DC变换器的一种新的形式,势必会在开关电源领域上占据越来越重要的地位。
由于在需要使用双向DC/DC变换器的场合很大程度上减轻系统的体积重量及成本,所以具有重要研究价值。
既然题目要求是作用于可充电锂电池的双向的DC-DC变换器,肯定包括降压、升压、电压可调、恒流、等要求。
考虑到题目对效率的要求,我们选择降压Buck电路,升压Boost电路,并用反馈电路和运放电路来实现电压可调和恒流等要求,通过一系列的测试和实验几大量的计算,基本上能完成题目的大部分要求。
关键词:双向DC/DC变换器;双向Buck-Boost变换器;效率;恒流稳压1系统方案本系统主要由DC-DC双向变换器模块、测控电路模块及辅助电源模块构成,分别论证这几个模块的选择。
降压型dcdc转换器工作原理(一)

降压型dcdc转换器工作原理(一)降压型DC-DC转换器工作原理解析介绍降压型DC-DC转换器是一种重要的电源转换器,可将高电压转换为低电压。
它在电子设备中广泛应用,如手机、笔记本电脑等。
本文将从浅入深解释降压型DC-DC转换器的工作原理。
DC-DC转换器的基本概念1.什么是DC-DC转换器?–DC-DC转换器是一种用于将直流电压转换为不同电压级别的电路。
–这种转换器由开关元件、电感元件和滤波电容组成。
2.为什么需要DC-DC转换器?–电子设备的不同模块通常需要不同的电压供应,而电源只能提供固定的电压。
–DC-DC转换器可实现将电源提供的电压转换为各模块所需的电压。
降压型DC-DC转换器工作原理1.什么是降压型DC-DC转换器?–降压型DC-DC转换器是一种将高电压转换为低电压的转换器。
–它通过周期性开关与断开电源输入以控制输出电压。
2.降压型DC-DC转换器的工作原理–当开关元件断开时,电感元件会储存电能,电容元件则提供电流给负载。
–当开关元件闭合时,电感中存储的能量被释放,将电流传递给负载。
–通过调整开关的频率和占空比,可以控制输出电压的稳定性。
3.降压型DC-DC转换器的优点–高效性:降压型转换器能以高效率将电源提供的电能传递给负载,减少能量损失。
–稳定性:通过控制开关的频率和占空比,可以保持输出电压的稳定性。
–可调性:降压型转换器可通过调整控制参数,实现输出电压的调节。
总结降压型DC-DC转换器是将高电压转换为低电压的关键电源转换器。
它通过周期性地开关和断开电源输入,控制输出电压的稳定性。
降压型转换器具有高效性、稳定性和可调性的优点,在电子设备中发挥着重要作用。
•介绍–DC-DC转换器的基本概念•什么是DC-DC转换器?•为什么需要DC-DC转换器?–降压型DC-DC转换器工作原理•什么是降压型DC-DC转换器?•降压型DC-DC转换器的工作原理•降压型DC-DC转换器的优点•总结注意: - 请适度使用加粗、斜体等其他Markdown格式。
降压型(BUCK)DC-DC电路的设计与制作设计报告

降压型(BUCK)DC-DC电路的设计与制作设计报告课题三:降压型(BUCK)DC-DC电路的设计与制作姓名:学号:得分:一、实验目的1). 学习和了解DC-DC变换电路的特点;2). 掌握降压型(BUCK)DC-DC电路的结构和工作原理;3). 熟悉强、弱电电路的隔离应用;4). 培养电子电路的设计能力和基本应用技能。
二、课题任务1)设计参数要求:=12V;① DC-DC主电路输入电压VI②输出电压: V=5V;O=1A;③输出电流:IO④输出电压纹波峰-峰值 V≤50mV,即纹波≤1%;pp=5W。
⑤额定输出功率PO2)PWM驱动信号:=20kHz;① PWM驱动信号频率fS② PWM驱动信号占空比可调;3)驱动电路:驱动电路应为单端输入、双端浮地输出。
5)撰写完整的实习报告。
三、实验原理BUCK电路就是降压电路,开关S闭合的时候,VD二极管承受负压关断,电感充电,电流正向流动,电流值呈现指数上升趋势。
开关S 断开的时候,VD 二极管起续流作用,电感开始放电,电流逐渐下降,通过负载和二极管回到电感另外一端,短暂供电。
这样电压就能降低。
实际使用的时候,S开关是通过MOSFE 或者IGBT实现的,输出电压等于输入电压乘以PWM波的占空比。
开关电源总的来分有隔离型和非隔离型电路。
所谓非隔离型电路是根据电路形式的不同,可以分为降压型buck电路、升压Boost型电路、升降压Buck-Boost 型电路、Cuk型丘克电路、Sepic型电路、Zeta型电路。
我们这里主要分析降压型DC-DC转换器的工作原理,Buck电路如图1所示。
图中功率MOSFET为开关调整元件,它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件;开关截止时,二极管VD 可保持输出电流连续,所以通常称为续流二极管。
控制电路输出信号使开关管VT导通时,滤波电感L中的电流逐渐增加,因此贮能也逐渐增大,电容器C开始充电。
忽略MOSFET的导通压降,MOSFET源极电压应为Uin。
基于降压型PWM的DC-DC转换器的控制方案

基于降压型PWM的DC-DC转换器的控制方案开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT 和MOSFET。
一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC 和MOSFET 构成。
开关电源电路主要由整流滤波电路、DC-DC 控制器(内含变压器)、开关占空比控制器以及取样比较电路等模块组成。
PWM 技术简介[1]脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
脉冲宽度调制(PWM)基于采样控制理论中的一个重要结论,即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
在控制时对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率.PWM 运用于开关电源控制时首先保持主电路开关元件的恒定工作周期(T=ton+toff),再由输出信号与基准信号的差值来控制闭环反馈,以调节导通时间ton,最终控制输出电压(或电流)的稳定。
PWM 的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换。
让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。
噪声只有在强到足以将逻辑1 改变为逻辑0 或将逻辑0 改变为逻辑1 时,也才能对数字信号产生影。
实验(2) DC转DC降压实验报告

DC/DC降压电路实验报告班级:09应用电子技术(5)班姓名:学号:0906020122指导老师:时间:20 年11月20日目录一、实验名称 (2)二、实验设计的目的和要求 (2)三、预习要求 (2)四、电路原理图 (3)五、电路工作原理 (3)六、PCB图 (4)七、实验结果 (5)八、实验中出现的问题以及解决方法 (6)九、实验心得 (6)十、参考文献 (6)十一、元件清单 (6)一、实验名称:DC/DC降压电路二、实验设计的目的和要求1)掌握简单开关电源工作原理;2)掌握脉宽调制PWM控制模式;3)掌握电子系统的一般设计方法;4)培养综合应用所学知识来指导实践的能力;5)掌握常用元器件的识别和测试,熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。
三、预习要求3.1关于TL494器件的特点和一些参数图3-1 TL494管脚分配及内部结构图1)集成了全部的脉宽调制电路。
2)片内置线性锯齿波振荡器,外置振荡元件有一个电阻和一个电容。
3)内置误差放大器。
4)内置5V参考基准电压源。
5)可调整死区时间。
6)内置功率晶体管可提供500mA的驱动电路7)推或拉两种输出方式。
3.2关于TL494原件各个管脚的功能1、2脚误差放大器的同相输入端和反相输入端3脚是相位校正和增益补偿端4脚位死区控制端5、6脚分别为外接震荡电阻和震荡电容7脚为接地端8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极12脚为电源端13脚为输出控制端14脚为5V基准电压输出端,最大输出电流为10mA15、16脚误差放大器的反相输入端和同相输入端四、电路原理图图4-1 DC/DC降压电路原理图五、电路工作原理TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路,内置了线性锯齿波振荡器,振荡频率可以通过外部的电阻R17和电C10进行调节,震荡频率计算公式为f=1/(C10*R17);. 输出电容的脉冲其实是通过电容上的正极性锯齿波电压与另外2个控制信号进行比较来实现。
基于单片机控制的DC—DC变换电路

基于单片机控制的DC—DC变换电路作者:李继强等来源:《电子技术与软件工程》2015年第22期摘要针对2015年全国大学生电子设计竞赛A题,本设计采用LM2577和LM2596分别实现系统升压和降压,采用单片机产生的PWM信号来调节降压电路实现给电池组恒流充电时电流的控制。
为了使得输出稳定,对输出进行测量,通过软件调节算法得到PWM的占空比,输出给LM358比较器,形成闭环控制。
LM2577和LM2596芯片均有过流保护的功能。
【关键词】双向DC-DC变换 LM2577 LM2596 单片机控制1 系统方案设计1.1 方案设计本方案采用单片机为主设计测控电路。
通过对DC-DC直流转换器输出电流进行监测,通过键盘输入输出电流设定信号,通过单片机输出PWM信号与LM358比较器形成比较电压,电流反馈闭环电路,从而对LM2596芯片进行控制,控制buck电路的接通关断,以保证DC-DC的变换。
升压部分直接由LM2577电路控制稳压其结构图如图1所示。
1.2 控制系统设计采用LM2577和LM2596设计升压电路和降压电路。
buck电路配合测控电路使用效果好,成本也很低,电路图也容易焊接调试。
利用单片机构成测控电路,使得我们能够更加方便的使用键盘来控制转换器输出的电压电流,通过主电路的反馈端来检测电流并采样从而调整PWM 来达到控制输出和过流保护的功能。
单片机的测控电路更加简单,所使用的元器件更少,控制更加方便,所以采用该方案。
1.2.1 升压系统DC-DC电池组放电情况下,以boost升压电路为核心电路。
精髓在于作为开关的LM2577芯片。
该芯片工作时4、5引脚接通对L1电感充电,4、5引脚关闭电感L1缓慢为电容充电。
通过4、5引脚的开通和关断,使得输出端升压。
同时2引脚是输出反馈端,使得输出电压稳定不发生变化,即起到稳压作用。
1.2.2 降压系统DC-DC转换器为电池组充电情况下,是以buck降压电路为核心电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计学生学号:09580136学生姓名:崔虎专业班级:电气0901指导教师:刘刚职称:副教授起止日期:2012.08.27~2012.09.15吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书课程设计任务书一.设计题目:基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计二.设计目的1.理解降压型DC-DC变换基本原理;2.掌握电力场效应管、DLC滤波电路和MSP430单片机使用方法;3.理解MSP430单片机原理,掌握C430语言编程方法。
4.掌握闭环稳压程序和系统监控程序设计方法。
三.设计任务及要求1.设计单片机和降压型DC-DC变换实验系统电路和系统监控程序;2.制作单片机的降压型DC-DC变换实验系统,实现PWM频率1KHz、10KHz和20KHz可选,开环和闭环工作模式可选。
闭环控制直流输出电压5V -15V可调,最大输出电流1A,调压步进值0.1V。
作品中必须留有示波器、测量仪表测量端子和与实验台连接端子。
3.撰写设计说明书。
四.设计时间及进度安排设计时间共三周(2012.8.27~2012.09.15),具体安排如下表:- I -基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计目录课程设计任务书 (I)第1章专业综合设计的目的 (1)第2章总体电路说明 (2)2.1 课题背景和意义 (2)2.2 DC-DC变换器的定义及分类 (2)2.3 DC-DC变换器的基本工作原理 (2)2.3.1 升压斩波电路 (2)2.3.2 降压斩波电路 (4)第3章MSP430F169单片机系统 (6)3.1 MSP430F169单片机的简介 (6)3.2 显示器LCM12864简介 (7)第4章降压式DC-DC变换电路设计 (9)4.1系统硬件电路设计 (9)4.2 降压式DC-DC转换电路的设计 (10)4.3 整流滤波电路的设计 (12)4.3.1 单相桥式整流电路 (13)4.3.2 滤波电路 (13)4.3.3 稳压电路 (13)4.3 键盘电路设计 (13)结论 (15)参考文献 (16)- II -吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书第1章专业综合设计的目的专业综合设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。
通过专业综合设计使学生获得以下几方面能力,为毕业设计(论文)奠定基础。
1.进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课(或专业基础课)理论知识,培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能;2.培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力;3.培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
- 1 -基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计第2章总体电路说明2.1 课题背景和意义DC-DC直流变换作为开关电源的一个重要组成部分,广泛应用于工业生产、家用电器、计算机、航天卫星、军事科研等领域中,用于对电能进行转换、加工和调节。
因此,近年来DC-DC变换器的研究倍受关注。
随着软开关技术的发展,新颖的控制方法不断采用,DC-DC变换器也不断的朝着高效率、高可靠性的模块化开关电源方向发展。
传统直流稳压电源中的DC-DC变换是通过粗调波段开关及细调电位器来调节的,这种变换稳压精度不高、电路结构复杂、不易校准,而采用单片机的数字式控制能使DC-DC变换较好地解决了以上问题。
2.2 DC-DC变换器的定义及分类直流斩波电路(DC Chopper)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也成为DC-DC变换器。
DC-DC变换器的种类较多,包括6种基本的斩波电路:降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路,其中前两种是最基本的电路[1]。
2.3 DC-DC变换器的基本工作原理降压斩波电路和升压斩波电路的应用最为广泛,理解了这两种电路对理解其它类型的斩波电路有很大的帮助,下面分别对这两种斩波电路的工作原理进行介绍。
2.3.1 升压斩波电路降压斩波电路(Boost Chopper)如图2-1所示。
该电路中L是储能电感;V是全控型器件;VD 是二极管;C是储能电容。
图2-1升压斩波电路1.工作原理:假设L和C值很大。
V处于通态时,电源E向电感L充电,电流恒定I1,电容C向负载R供电,输出电压U o恒定。
V处于断态时,电源E和电感L同时向电容C充电,并向负载提供能量。
升压斩波电路的工作波形如图2-2所示。
- 2 -吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书- 3 -图2-2 升压斩波电路工作波形2.数量关系:(1)设V 通态的时间为t on ,此阶段L 上积蓄的能量为1on EI t ;(2)设V 断态的时间为t off ,则此期间电感L 释放能量为()1-U E I t o off ;(3)稳态时,一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等。
即offo on t I E U t I E 11)-(= (2-1)化简得:E t T E t t t U off off off on o =+= (2-2)off T /t 1>,输出电压高于电源电压,故为升压斩波电路,T/t off 为升压比;升压比的倒数记作β,即/off t T β= (2-3)β和α的关系:1=+βα (2-4)因此,上式可表示为E αE βU -11=1=o (2-5)电压升高的原因:电感L 储能起到使电压泵升的作用,电容C 可将输出电压保持住如果忽略电路中的损耗,则由电源提供的能量仅由负载R 消耗,即基于单片机的降压型DC-DC 变换实验系统设计- 4 -o o 1=I U EI 。
(2-6)其中I 1是假设的电源电流平均值。
与降压斩波电路一样,升压斩波电路可看作直流变压器。
输出电流的平均值I o 为:R E R U I β1==o o (2-7)2.3.2 降压斩波电路降压斩波电路(Buck Chopper )的电路结构如图2-3所示。
该电路中V 是全控型器件;VD 是续流二极管;L 是储能电感;E M 是负载出现的反电动势。
典型的用途之一是拖动直流电机,也可带蓄电池负载。
图2-3 降压斩波电路图2-4 降压斩波电路工作波形图1.工作作原理(1)t=0时刻驱动V 导通,电源E 向负载供电,负载电压o U E =,负载电流i o 按指数曲线上升。
(2)t=t 1时控制V 关断,二极管VD 续流,负载电压U o 近似为零,负载电流呈指数曲线下降。
通常串接较大电感L 使负载电流连续且脉动小。
降压斩波电路波形图如图2-4所示。
吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书- 5 -2.数量关系(1)电流连续时负载电压平均值设连续电流为Io ,根据能量守恒定律,一个周期输出能量为on o t I E ,负载和蓄电池吸收能量为()on of o o t t f I U ,得:E αE T t E t t t U ==+=on off on on o (2-9)其中,t on —V 通的时间;t off —V 断的时间;a —导通占空比。
A 小于等于1,可将降压斩波器看作直流降压变压器。
负载电流平均值:R E U I o Mo -= (2-10)(2)电流断续开关电源不允许出现状态,U o 被抬高,可通过加大电感或提高PWM 控制信号频率方法解决。
基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计第3章MSP430F169单片机系统MSP430F169单片机系统是由单片机芯片、时钟电路、复位电路、显示电路构成。
3.1 MSP430F169单片机的简介MSP430系列是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机,在1996 年问世,由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段,已得到广泛应用。
MSP430F169单片机结构图如图3-1所示。
MSP430F169单片机能在8MHz晶体的驱动下,实现125ns的指令周期。
16位的数据宽度、125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能实现乘加)相配合,能实现数字信号处理的某些算法(如FFT等)。
MSP430F169单片机的中断源较多,使用时灵活方便。
当系统处于省电的低功耗状态时,用中断请求将它唤醒只用6us。
由于系统运行时打开的功能模块不同,即采用不同的工作模式,芯片的功耗有着显著的不同。
在系统中共有一种活动模式(AM)和五种低功耗模式(LPM0~LPM4)。
在等待方式下,耗电为0.7uA,在低功耗方式下,最低可达0.1uA。
上电复位后,首先由DCOCLK启动CPU,以保证程序从正确的位置开始执行,保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。
然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。
如果晶体振荡器在用做CPU时钟MCLK时发生故障,DCO会自动启动,以保证系统正常工作;如果程序跑飞,可用看门狗将其复位。
- 6 -图3-1 MSP430F169单片机结构图3.2 显示器LCM12864简介LCM12864显示器是一款功能强大的液晶显示器,可以显示汉字、数字、字符以及图形,只要在相关软件中输入想要显示的数字、字符和汉字,就可生成相应的数字编码,将该编码通过单片机按照一定的时序送入显示器,即可实现显示功能。
LCM12864系列产品软件特性如下:1.文字与图形混合显示功能;2.画面清除功能;3.光标归位功能;4. 显示开/关功能;5.光标显示/隐藏功能;6.显示字体闪烁功能;7.光标移位功能;8.显示移位功能;9.垂直画面旋转功能;10.反白显示功能;11.休眠模式。
第4章降压式DC-DC变换电路设计本设计采用MSP430F169单片机作为系统控制单元,单片机通过按键或上位机读取用户设置的输出信号波形、频率和幅值,再通过A/D转换发出给定值,并通过程控放大和功率放大输出设置的信号,设置及输出信号参数通过LCM点阵显示器显示。
系统结构框图如图4-1所示。
图4-1 系统结构框图4.1系统硬件电路设计MSP430F169单片机系统电路如图4-2所示。
由MSP430F169芯片、复位电路、低速时钟电路(32768Hz)和高速时钟电路(8MHz)等元件构成[6]。
图4-2 MSP430F169单片机系统电路4.2 降压式DC-DC 转换电路的设计降压斩波电路(Buck Chopper)电路结构如图4-3所示。
带反电动势负载电路如图4所示,VD 是续流二极管;E M 是负载出现的反电动势;V 是全控型器件。