开关电源并联供电

合集下载

开关电源并机均流原理

开关电源并机均流原理

开关电源并机均流原理小伙伴们!今天咱们来唠唠开关电源并机均流这个超有趣的事儿。

咱先得知道啥是开关电源并机。

你就想象啊,有好几个开关电源,就像一群小伙伴手拉手,它们一起工作来给设备供电呢。

那为啥要并机呢?这就好比一个人搬东西可能有点吃力,多几个人一起搬就轻松多啦。

多个开关电源并机可以提供更大的功率,满足那些对电源需求比较大的设备。

那均流又是啥呢?这可太重要啦。

要是这几个开关电源一起工作的时候,有的特别卖力,有的在那儿偷懒,那可就乱套了。

均流就是要让这些并机的开关电源都能合理地分担电流,就像大家一起分任务一样公平公正。

咱来聊聊均流的原理哈。

有一种是通过硬件电路来实现均流的。

这里面有个很关键的东西叫均流电阻。

你可以把这个均流电阻想象成一个小裁判。

每个开关电源输出的电流都要经过这个均流电阻。

如果哪个电源输出的电流大了,在这个电阻上产生的电压就会高一些。

这个电压信号就会告诉这个电源:“你太猛啦,收敛点。

”然后这个电源就会调整自己的输出,让电流降下来一点。

这样呢,各个电源输出的电流就会慢慢变得差不多啦。

还有一种是通过软件算法来实现均流的哦。

这就更高级啦。

它就像一个超级聪明的大脑在指挥着这些开关电源。

软件会不断地监测每个电源的输出电流情况。

如果发现有电源输出的电流不均匀,它就会根据预先设定好的算法来调整每个电源的工作状态。

比如说,它会给输出电流大的电源发个指令:“你悠着点,分点活给其他小伙伴。

”然后给输出电流小的电源说:“你加把劲呀。

”这个软件算法就像是在协调一群调皮的小朋友,让它们都能好好干活。

你知道吗?均流对开关电源并机系统的稳定性可太重要啦。

如果不均流,有的电源可能会因为负担过重而提前“累垮”,也就是损坏啦。

这就像一群人抬东西,要是有个人一直承担大部分重量,他肯定先受不了。

而如果均流做得好,这些开关电源就可以和谐共处,一起为设备稳定地供电,设备也就可以安心地工作啦。

而且啊,均流还能提高整个电源系统的可靠性呢。

并联电路的开关电源的原理

并联电路的开关电源的原理

并联电路的开关电源的原理并联电路是指电路中的电器元件或子电路的两个或多个构成部分之间是并联关系的电路。

开关电源则是一种能将交流电转换为直流电的电源。

开关电源的原理比较复杂,下面将对开关电源的原理进行详细的解释。

首先,开关电源的基本组成部分包括输入变压器、整流器、滤波器、开关管和控制电路。

1. 输入变压器:输入变压器主要用于将交流电源的电压变换为合适的电压,以满足整流器的工作电压要求。

输入变压器通常采用高频变压器,其特点是体积小、效率高。

2. 整流器:整流器主要用于将交流电源转换为直流电源,常用的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。

整流器的作用是将变压器输出的交流电转换为脉冲形式的直流电。

3. 滤波器:滤波器主要用于去除整流器输出的脉冲形式的直流电中的纹波,使得输出的直流电更加平稳。

常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。

4. 开关管:开关管是开关电源中最关键的部分,它通过开和关来控制输出电流的通断。

开关管根据工作的方式可以分为二极管型和晶体管型两种。

常见的开关管有MOS管、IGBT等。

5. 控制电路:控制电路主要用于控制开关管的开和关,以控制输出电流的通断。

控制电路通过控制开关管的导通时间和截止时间来调节输出电流的大小。

开关电源工作的基本原理如下:1. 输入电压经输入变压器变换为适合整流器工作的电压。

2. 经过整流器整流后得到脉冲形式的直流电,其中包含较大的纹波。

3. 经过滤波器的处理,去除直流电中的纹波,得到平稳的直流电。

4. 控制电路对开关管进行控制,控制开和关的时间,从而控制输出电流的通断。

通过不断重复上述步骤,开关电源能够输出稳定的直流电。

在整个过程中,控制电路起到了关键的作用,它通过对开关管的控制来调节输出电流的大小和稳定性。

开关电源相较于线性电源具有以下优点:1. 转换效率高:开关电源的转换效率通常可以达到80%以上,远远高于线性电源的转换效率。

2. 体积小巧:开关电源采用了高频变压器,使得整个电源的体积大大减小,适用于小型电子设备的应用。

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

开关电源模块并联供电系统设计【摘要】选用开关电源芯片LM2596和load sharing芯片UCC29002,并选用两片load sharing芯片UCC29002的配合使用,通过调节上路电路中连接在UCC29002电位器,使上下两路对称,实现自动均流。

并由单片机监控调节,确保电路安全,灵活变换。

【关键词】LM2596;UCC29002;反馈1 系统整体设计方案系统整体如图1所示。

图 1 系统整体框图2 主要模块设计方案2.1 供电系统桥式整流电路的工作原理如图2:e2为正半周时,对D1、D3和方向电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。

电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路,在Rfz,上形成上正下负的半波整洗电压,e2为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截止。

电路中构成e2、D2、Rfz、D4通电回路,同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。

图 22.2 DC模块的选择电源芯片采用美国国家半导体的LM2596—ADJ它是一款降压型的PWM调节方式的开关稳压电源的芯片,内部振荡源频率为150KHZ,最大输出电流3A,最大输出电压40V,基本可以满足题目要求。

它通常被作为恒压电源应用,此时其通过电压取样电压反馈稳压方式达到稳定电压的目的。

2.3 输出电流比例实现方案输出电流比例实现有两种方案。

一是通过单片机控制ucc29002来实现电流比例,但电路极其复杂。

二是调节内部参数使DC-DC模块输出电流1:2。

当电流需要1:1的时候,通过检测,单片机识别选通,让均流模块电路ucc9002工作,实现电流1:1。

UCC29002采用一个高增益、高精度的放大器,能检测到外面的输入的微小的电压变化量,放大倍数的大小可以通过改变外电路的参数获得。

UCC29002中的电流检测放大器的输入偏置电压极低,使得它可以精确的检测到一个阻值很小的电流采样电阻上的微小电流变化量。

怎么在电源开关上并联一个用电器并且和开关互不干扰

怎么在电源开关上并联一个用电器并且和开关互不干扰

怎么在电源开关上并联一个用电器并且和开关互不干扰
要达到的目的是两个不同功率的灯,比如一个40W的灯泡,和一个彩灯,我把几种电路图画给你看:
1、第一种:两灯同时亮又同时熄、
把彩灯的两线,一根接开关下桩头,另一根接零线。

这是与40W灯泡并联,开关可控制同时亮同时熄!
2、第二种:40W灯亮,彩灯熄、(40W熄、彩电暗)
把彩灯的两线并联在开关上,打开开关彩灯熄,关闭开关彩灯暗,因为通过灯丝循环产生电阻降压。

这种办法,如果40W灯变成400W的灯,当关闭大灯的同时彩电就亮,因为彩灯的回路经过大灯时的电阻小多了!
3、第三种:两灯交换控制、
在火线上装个转换开关,向上彩灯亮,40W灯熄,向下彩亮熄,40W灯亮、
除了以上三种办法再也没有了,因为它已达到了:同时亮同时熄、这个亮那个熄
你把彩灯的两端分别接到了开关的两端,打开开关时彩灯两端被短路,彩灯失电,当然不亮了。

当断开开关时,彩灯串入电路。

与其他用电器串连,彩灯当然亮了,不过比正常接入承受的电压会低一点。

如果彩灯是220v的,可以并到原用电器两端,就可一起亮了。

如要分別控制,还得在彩灯迴路加串一开关。

从你的提问,看出你不懂电,为安全起见,还是找专业人员为你接线吧!
用电器具都是有标准使用电压供电,不可随心所裕,至于与其他电器供用供电开关和一个电源供电的原则是不可使两个用电器具互相承受它不该承受的电压和电流,学好电工的基本知识是欧姆定律和复杂电路的基尔菏夫定律,熟能生巧。

开关电源并联使用注意事项

开关电源并联使用注意事项

开关电源并联使用注意事项当我们需要提供更大的电流或电压给负载时,可以将多个开关电源进行并联使用。

并联使用开关电源可以提高输出电流和电压的能力,同时还具有一些注意事项,以确保系统的稳定性和安全性。

1.开关电源的参数匹配在进行开关电源并联使用之前,需要确保各个开关电源的参数相匹配。

包括输入电压范围、输出电压范围、输出电流范围、负载稳定性等参数应该尽量一致。

不同参数的开关电源并联使用可能会导致其中一个开关电源因负载不均匀而工作于过载状态,从而导致其故障或烧毁。

2.电流均衡并联使用多个开关电源时,需要注意保持各个开关电源的输出电流相等或尽量相等。

为了实现电流均衡,可以使用恒压恒流控制模式的开关电源,并通过调节电流限制或负载的串并联关系来平衡电流。

另外,还可以使用电流分配器来确保电流均衡。

3.负载均衡当开关电源进行并联使用时,可以将相同负载分配到不同的开关电源上,以实现负载均衡。

负载均衡有助于减轻每个开关电源的负载压力,提高系统的可靠性和稳定性。

负载均衡可以通过合理设计电路连接或使用负载均衡器来实现。

4.输出电压匹配在开关电源并联使用时,除了注意电流均衡和负载均衡外,还需要确保各个开关电源的输出电压相等。

可以通过调整各个开关电源的输出电压调节器来匹配输出电压。

输出电压不匹配会导致电流从高电压的开关电源流向低电压的开关电源,可能导致电流倒流和开关电源的故障。

5.整流电流交流平衡在开关电源并联使用时,需要注意整流电流的交流平衡。

整流电流是指由开关电源输出到负载的电流。

为了实现交流平衡,可以使用并联电抗或并联电容来调整电路参数。

交流平衡的实现有助于减少开关电源的负载干扰,提高输出电流的稳定性。

6.冗余设计并联使用开关电源时,可以采用冗余设计来提高系统的可靠性。

冗余设计是指在系统中使用额外的备份开关电源,以备份主要开关电源的故障。

当主要开关电源发生故障时,备份开关电源将自动接管负载,从而保持系统的连续运行。

7.保护电路在开关电源并联使用时,需要注意添加适当的保护电路来保护开关电源和负载。

开关电源接线方法

开关电源接线方法

开关电源接线方法开关电源是电子设备中非常重要的一个部件,它能够将交流电转换为直流电,为设备的正常运行提供稳定的电源。

因此,正确的接线方法对于设备的安全运行至关重要。

接下来,我将为大家介绍一些常见的开关电源接线方法。

首先,我们需要了解一些基本的电源接线知识。

在接线之前,一定要确保电源已经断开,以免发生触电事故。

另外,要根据设备的功率和电压要求选择合适的开关电源,并且要确保电源的输入和输出端子清晰明了,以免接线错误导致设备损坏。

接下来,我们来介绍一种常见的开关电源接线方法,即并联接线方法。

在这种方法中,我们需要将交流电源的火线和零线分别接入开关电源的输入端子,然后将开关电源的输出端子与设备的负载进行连接。

这种接线方法适用于一些对电源稳定性要求较高的设备,能够有效地提供稳定的电源输出。

除了并联接线方法,还有一种常见的接线方法是串联接线方法。

在这种方法中,我们需要将交流电源的火线接入开关电源的输入端子,然后将开关电源的输出端子与设备的负载进行连接,同时将设备的零线接入交流电源的零线。

这种接线方法适用于一些对电源稳定性要求不是特别高的设备,能够简单地实现电源的转换功能。

除了这两种常见的接线方法,还有一些特殊的接线方法,比如双路供电接线方法、备用电源接线方法等,这些方法都是根据设备的特殊需求而设计的。

在实际应用中,我们需要根据设备的具体要求选择合适的接线方法,并且要严格按照设备说明书上的接线图进行接线,以确保设备的安全运行。

总的来说,正确的开关电源接线方法对于设备的安全运行至关重要。

在接线之前,一定要仔细阅读设备的说明书,了解设备的电源要求,并严格按照接线图进行接线。

只有这样,我们才能够确保设备能够稳定、安全地运行,为我们的生活和工作提供便利。

希望以上内容对大家有所帮助,谢谢阅读!。

吐血共享:开关电源常用的6种并联均流原理详解

吐血共享:开关电源常用的6种并联均流原理详解

开关电源并联均流原理摘要:讨论几种常用的开关电源并联均流技术,阐述其主要工作原理及特点。

1引言在实际应用中,往往由于一台直流稳定电源的输出参数(如电压、电流、功率)不能满足要求,而满足这种参数要求的直流稳定电源,存在重新开发、设计、生产的过程,势必加大电源的成本、延长交货时间、影响工程进度。

因此在实用中往往采用模块化的构造方法,采用一定规格系列的模块式电源,按照一定的串联或并联方式,分别达到输出电压、输出电流、输出功率扩展的目的。

但是电源输出参数的扩展,仅仅通过简单的串、并联方式还不能完全保证整个扩展后的电源系统稳定可靠的工作。

不论电源模块是扩压还是扩流,均存在一个“均压”、“均流”的问题,而解决方法的不同,对整个电源扩展系统的稳定性、可靠性都有很大的影响。

由于目前稳定电源输出扩流应用较多,本文仅讨论开关电源并联均流技术。

均流的主要任务是:(1)当负载变化时,每台电源的输出电压变化相同。

(2)使每台电源的输出电流按功率份额均摊。

2提高系统可靠性方法(1)在电源并联扩流过程中,为了提高系统工作稳定性,可采用N+m冗余的方法。

其中m表示冗余份数,m值越大,系统工作可靠性越高,但是系统成本也相应增加。

(2)采用均流技术保证系统正常工作。

在电源并联扩流中,应用较为广泛的办法是自动均流技术。

它通过取样、电子控制调节环路来保证整个系统的输出电流按每个单元的输出能力均摊,以达到既充分发挥每个单元的输出能力,又保证每个单元可靠工作的目的。

(3)均流技术应满足条件:·所有电源模块单元应采用公共总线。

·整个系统应有良好的均流瞬态响应特性。

·整个并联输出扩流系统有一个公共控制电路。

(4)常用的几种并联均流技术:·改变单元输出内阻法(斜率控制法)·主/从控制法(master/slave)·外部控制电路法·平均电流型自动负载均流法·最大电流自动均流法(自动主/从法、民主均流法)·强迫均流法3关于均流技术中常用的一些概念3.1稳压源(CV)电路框图和特性曲线分别如图1(a)、(b)所示,输出电压UO=RFUREF/R1(a)(b)图13.2稳流源(CC)电路框图和特性曲线分别如图2(a)、(b)所示,输出电流IO=RFUREF/(RSR1)(a)(b)图2 3.3CV/CC(恒压/恒流交叠)特性曲线如图3所示图34常用几种均流技术的工作原理4.1改变单元输出内阻法(斜率控制法、电压下垂式、输出特性斜率控制式)实现方式:·UO固定,改变斜率·斜率固定,改变输出电压(1)工作原理和特性曲线(a)(b)图4见图4(a)、(b),图中△Imax=△UOImax/△Uslope,内阻RO=△UO/△IO当单元输出电流IO1增加时,IO1在电流检测电阻RS上的压降增加,致使A1输出电压增加,与单元电压反馈信号Uf叠加后送至A2反相输入端,经A2放大后输出Ur变负,利用这个Ur电压控制单元输出电流,从而实现均流。

并联开关电源供电系统设计

并联开关电源供电系统设计

并联开关电源供电系统设计【摘要】针对电源并联供电的要求,采用主从控制法自动分配两路电源的输出电流,通过选用精密电阻采样控制,实现了分配电流的高精度输出。

DC-DC 模块采用非隔离式BUCK拓扑结构,具有拓扑简洁、使用元器件少、效率高等优点,应用高集成度脉宽调制(PWM)芯片MP1593作为DC-DC模块的主控芯片,极大程度地降低了损耗,达到了小型化、高效率的目标。

【关键词】并联供电;主从控制;均流1 总体方案设计并联供电系统主要由DC-DC变换器、并联电流分配模块、电流采样放大模块以及总控制器等构成。

系统框图如图1所示。

图1 系统框图1.1 DC-DC变换器的设计方案一:正激式BUCK拓扑正激式变换器具有拓扑简洁、输入输出电气隔离、电压降范围宽、使用元器件少等优点。

如图2所示,PWM控制器通过控制加载到正激式变压器一次侧绕组上的PWM波的占空比实现稳压输出。

但是,正激变换器必须附加复位电路来实现功率开关截止期间变压器铁心磁复位,以避免变压器饱和,效率很大程度上依赖于脉冲变压器的转换效率。

图2 单端正激式变换器结构图方案二:非隔离式BUCK拓扑非隔离式DC-DC变换器使用元器件少,且损耗只包括开关导通损耗和续流二极管的损耗。

如图3所示,开关管导通时,对电感进行充电;开关管断开时,通过续流二极管向负载供电。

电路通过控制开关器件的占空比来控制输出电压。

图3 非隔离式DC/DC器结构图方案二,电路结构简单,工作稳定可靠,控制灵活方便,损耗较小,效率较高,在负载调整率、电源效率方面较方案一均有改善。

因此,选择方案二实现DC-DC变换。

1.2 均流控制方法方案一:最大电流均流法(自主均流法)采用负载共享控制器实现均流控制。

在DC-DC模块正常工作时,将两路控制器的均流母线连接,自动选出电流最大的一路,并将此路电源作为主电源。

均流母线上的电压由主电源的输出电流决定,控制器从电源的接收到母线上的信号后,会控制该路DC-DC模块调整输出电压。

  1. 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. 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. 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)。

题目: 开关电源模块并联供电系统目录摘要: (1)一、系统方案1.DC/DC模块主电路 (2)2.开关管驱动电路 (2)3.辅助电源电路 (2)4.系统总体方案 (3)二、理论分析与计算 (3)1.DC/DC变换器稳压方法 (3)2.电流、电压检测 (5)3.均流方法 (6)4.过流保护 (6)三、硬件电路与软件设计 (6)1.硬件电路设计 (6)2.软件设计 (7)四、测试条件与结果 (9)1.测试仪器设备 (9)2.基本要求测试数据 (9)3.发挥部分测试数据 (10)4、结果分析 (11)五、参考文献 (11)开关电源模块并联供电系统摘要:本设计以Atmage16L-8PU单片机为控制器,由DC/DC模块电路、开关管驱动电路、辅助电源电路、电流采样电路、单片机电路、键盘电路和显示电路组成。

其中,DC/DC 模块采用BUCK电路实现,开关管驱动电路采用IR2110芯片完成,辅助电源由单片开关电源芯片LM2576产生,并增加后置线性稳压环节。

单片机实现闭环控制功能,稳定输出电压,并实现两路电源自动或按指定比例分流。

测试结果表明,系统各项指标均达到题目要求。

Abstract:In the design, MCU Atmage16L-8PU is used as a controller. The system is composed of DC/DC modules, switch drive circuits, auxiliary power suppliers, current and voltage detection circuits, MCU system, display and keyboard control circuits. DC/DC module is based on BUCK circuit. Switch MOSFET is drived by IR2110 chips. Auxiliary power suppliers are generated by the switch mode power supply chip LM2576 with a linear post regulator. Closed-loop control is realized by MCU, so the output voltage is stabled and the currents of the two DC/DC modules are decided automatically or by the specified proportion. Test results show that the system has definitely met the design demand.1.DC/DC模块主电路方案一:采用反激式变换器。

反激式变换器适合小功率输出,输入电压大范围波动时,仍可有较稳定的输出,并且可以实现带隔离的DC/DC变换,但其反激式变压器设计比较复杂,且整体效率较低。

方案二:采用BUCK变换器。

BUCK是一种降压斩波电路,该拓扑效率高,电路结构结构简单,参数设计也比较简单。

综合比较,电压有24V变换到8V,为降压模式,且不要求隔离功能,为提高系统的效率,且方便电路的设计,本设计采用方案二。

2. 开关管驱动电路方案一:由开关电源驱动电路芯片GT3525产生驱动信号。

通过单片机控制GT3525芯片的基准电压调整PWM信号的占空比,从而控制主电路的输出。

方案二:由单片机直接产生PWM信号,经过IR2110芯片进行电平变换后,驱动开关管。

通过检测输出电压和电流,由单片机直接调整PWM信号的脉宽,从而调整主电路的输出。

方案二省去了开关电源驱动电路芯片,通过单片机直接控制脉宽,设计灵活,控制简单。

综合考虑,选择方案二。

3. 辅助电源电路辅助电源用于给单片机电路和驱动电路供电,需要+5V和+15V两路电源。

方案一:采用反激电路实现。

一路反激电路可以同时输出+5V和+15V,但反激电路结构复杂,需要变压器,效率较低。

方案二:基于单片开关电源LM2576的降压电路方案。

此方案每路电源只能有一路输出,因此要同时提供+5V和+15V,需要两路辅助电源电路。

但基于LM2576的降压电路外围器件很少,无需变压器和独立的开关管驱动电路,结构非常简单,调试方便。

综合考虑,选择方案二。

系统总体方案,包括DC/DC模块主电路、开关管驱动电路、辅助电源电路、电流采样电路、电压采样电路、单片机电路、键盘电路和显示电路,系统总体框图如图1所示。

-图 1 系统总体框图二、理论分析与计算1. DC/DC变换器稳压方法DC/DC变换器采用BUCK电路结构,由单片机产生PWM信号驱动功率开关管,从而实现稳压和稳流功能,电路如图2所示。

电路主要由功率开关管、输出整流二极管和滤波电路等组成。

图2 DC/DC 主电路DC/DC 变换器输入电压为24VDC ,输出为8VDC 。

我们选择占空比为0.5,根据反激电路工作原理,开关管两端最大电压为V D V V 485.01241in Q =-=-=。

我们选择功率开关MOS 管IXTH200N10T ,该MOS 管耐压为100V ,电流为200A ,导通电阻只有5.5m Ω,耐压值留有足够的余量,而且由于导通电阻小,能有效的减小损耗。

由于反激电路在开关管关断时产生很大的电压尖峰,会损坏开关管,因此需要在变压器原边增加钳位电路。

我们选择RCD 钳位电路,选择电阻为2.2k Ω/2 w ,二极管型号为MUR1100,电容为300pF ,钳位效果良好。

为提高效率,减少干扰,我们选择整流二极管为超快恢复整流二极管MBR1060,平均整流电流为10A ,反向击穿电压为60V ,反向电流的恢复时间非常短,满足本设计要求。

反激电路通常使用由一个二极管和一个电容组成的半波整流滤波电路。

本设计中负载电流最高可达2A ,常规的半波整流会产生很大的电流纹波,给电流检测和控制带来困难。

我们选择两个电容和一个电感构成的π型滤波电路,使输出电压纹波和电容纹波均较小。

滤波电容均选择2200μH/50V 的电解电容,电感选择自行绕制的1mH/3A 电感。

主变压器是反激电路最关键的器件,设计如下:参考现有的磁芯规格,选择磁芯有效截面积e A =1322mm ,所选磁芯饱和磁通密度0.3s B T =。

本系统选择开关电源工作频率f=10kHz ,频率较低,单片机较容易实现,并可减小损耗。

总功率: e P =30W峰值电流: e p in 22305240.5P I U D ⨯===⨯A 电感量: in p 4p 240.5240510U D L uH I f ⨯===⨯ 原边匝数: o p 64s e 80.530.31321010U D N B A f -⨯===⨯⨯ 取30。

副边匝数: p o s in (130810.510240.5N U D N U D -⨯⨯-===⨯)() 线径选择: f =10kHz,趋肤深度0.72mm ε=== 为减小电路损耗,应尽量选择直径大的漆包线绕制。

但考虑到趋肤效应问题,应该选择线径不大于趋肤深度的线。

本设计中,我们选择直径为0.50mm 的双股漆包线绕制,既能减小损耗,又消除趋肤效应的影响。

根据参数制作变压器,测量得到实际原边电感 2.58mH ,适当增加气隙,使原边电感为220uH ,满足设计要求。

2. 电流、电压检测电流采样的方法有两种:一种是使用康铜丝。

将康铜丝串入输出回路,输出电流将在康铜丝上形成压降然后做差分放大处理。

该方案简单,但存在不足。

康铜丝的实际电阻不易准确测量而且由于测量电路和功率电路没有隔离,必然引入噪声。

本设计采用霍尔电流传感器对电流进行采样。

霍尔传感器ACS712是一款将小电流信号测量转换为较大电压测量的高精度隔离测流芯片,其内部还集成了滤波放大器件,使测量精度大大提高。

单片机根据采样的电压值计算出两路DC/DC 模块的电流1I 和2I ,并根据o 12I I I =+计算总电流o I 。

电压的采样是通过电阻分压,直接从输出取样,然后进行A/D 转换。

根据取样电压值和分压比可计算出输出电压值o U 。

3. 均流方法本系统在通电后首先给负载两端提供稳定电压,然后通过单片机分别调整两路DC/DC 主电路驱动信号的脉宽,来调整各自的电流I1和I2,实现电流按比例分配。

通过同时调整两路DC/DC模块的占空比来调整总的负载电流I o。

4. 过流保护当I1和I2有任意一路大于2.5A时,或者总电流I o大于4.5A时,电路进行过流保护,单片机关闭PWM信号输出,关断输出电压,并通过蜂鸣器报警。

延时5秒后再次开通电源,如果仍然过流,则再此关闭电源。

如果不过流,电路正常工作,过流保护恢复。

三、硬件电路与软件设计1. 硬件电路设计(1)DC/DC主电路系统中两路DC/DC模块采用BUCK电路,结构比较简单,驱动信号由单片机直接输出,驱动电路比较容易实现。

系统设计PWM信号频率为15.6KHz,频率较低,开关耗损小,效率较高。

DC/DC主电路如图2所示。

(2)辅助电源电路本系统通过单片开关电源LM2576的降压电路来实现,使用两路辅助电源分别提供+5V 供单片机工作和+15供驱动电路工作。

LM2576的降压电路外围器件很少,无需变压器和独立的开关管驱动电路,结构非常简单,调试方便。

辅助电源电路如图3所示。

图3 辅助电源电路(3)测控电路测控电路是以A VR 单片机Atmage16L-8PU 为核心的控制电路,如图4所示。

电流检测利用ACS712实现,由A/D 采样其输出电压并计算出电流1I 、2I ,根据o 12I I I =+计算o I ;当o I <1A 时,12I I :按1:1自动分配;当o I ∈(1,1.5)时,12I I :按1:2自动分配;当o I ∈ (1.5,3.5)时,12I I :在(0.5,2)范围内按指定比例自动分配;当o I =4.0A 时,12I I :按1:1自动分配。

输出电压的检测同样是利用电阻分压,由A/D 采样输出电压值,根据分压比计算o U 。

电源电路的三路采样都反馈给单片机,由单片机根据要求做出调整,从而形成了一个闭环回路,使o U 稳定在8V 。

图4 单片机系统2. 软件设计系统采用A VR 单片机Atmage16L-8PU 实现闭环控制,系统软件编程采用模块化设计,分为四个子程序——PWM 产生、A/D 转换、液晶显示和键盘控制。

它们所实现的功能分别为:①PWM 是利用单片机的定时器T 1比较匹配中断产生,采用快速PWM 模式,T 1的计数最大值由输入捕捉寄存器的值决定,根据电路需要产生15.6KHz的PWM信号。

相关文档
最新文档