基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

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基于单片机的开关电源并联供电系统的设计

基于单片机的开关电源并联供电系统的设计

图4 DC—D C模 块 变换 电 路 1
电流 的分配 主要 是采 用最 大 电流 型均 流控 制 法 , 即每个 模 块均 由一 个二 极 管接入 主 回路 , 电流大 的 模 块 作 为主模 块 , 电流小 的模 块作 为从 模块 , 交 替 变化 控 制 。当负 载 电 阻变 化 时 , 可 以保 持 输 出 电压稳 定, 均流 瞬态 响应 好 。电流检 测是 通 过对 采样 电 阻 R l l , 由I NA1 9 3差 分放 大 2 0倍 后送单 片 机 内部 AD
图 2 系统 设 计 框 图
2 . 2 系统 工作 电源及 D A转换 器
2 系统设计思路
2 . 1 系统设计 框 图及 工作原 理
如图 2 为系统设计框 图 , 输入 电压经 L M2 5 7 6 — 5 开关 电源 降 压 后 获 得 5 V 电 源。系 统 以 P I C 1 6 F 8 7 7 A单片机为核心 , 由两片 T L 4 9 4 、 电压 取样及外围电路分别组成两路的 D C - D C稳压模
系统 由 L C D液 晶 实 时 显 示 输 出 电 压 , I 1 、 I 2 电流及其 比例 ; 还 具有 过载 及短 路保 护功 能 。
1 系统设计 任务
设计并制作一个开关电源并联供 电系统 , 其 结构 如 图 1所 示 。基 本 功 能 为 : 输 入 电压 2 4 V, 输 出为 8 . 0 V; 调整 负载 电阻 , 可使 电流 I 1: I 2 一 按 l : 1 、 1 : 2或 1 : 3等 比例 自动分 配 。
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 6 — 2 2 基金项 目: 福建省教育厅科技项 目( J K2 O 1 3 O 2 8 )

基于STM32自动准同期并列装置的设计

基于STM32自动准同期并列装置的设计

•机械研究与应用•2020年第6期(第33卷,总第170期)电机工程doi: 10.16576/ki. 1007-4414.2020.06.051基于STM32自动准同期并列装置的设计张鹏\杨勇2,崔力心2,陈仕彬2(1.国网天水供电公司,甘肃天水741000 ; 2.国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州 730070)摘要:电气工程师近年研制了许多微机式自动准同期并列装置。

但是,都仍然采用模拟式自动准同期并列装置的方式,并没有发当今社会微机电脑的作用,限制了微机式自动准同期并列的作用。

针对这种状况,基于单片机STM32自动准同期并列的硬件及软件的设计,通过硬件设计及软件编程自动调节三个并列因素,使之满足机组并列条件。

可以进一步提高电网的精确度、快速性和可靠性。

关键词:自动准同期;stm32单片机;调理电路;信号采集中图分类号:TN8 文献标志码:A 文章编号:1007-4414(2020)06-0187-05Design for the Automatic Quasi-Synchronous Parallel Device based on STM32ZHANG Peng(Tianshui Power Supply Company,Stale Grid Corporation of China,Tianshui Gansu 74]000,China)A bstract:With the development of science and technology, the fluctuation of load is more and more serious, and the numberof generators is often increasing or decreasing, so the automatic quasi-synchronization is one of the important operations in power system. Because of the increase of capacity, misoperation will lead to very serious consequences. Therefore, it is very important to improve the accuracy, rapidity and reliability of power system interconnection. At the earliest time, the "rotating light method" was used for grid connection in China;then, the manual quasi — synchronous parallel device consisting of a pointer electromagnetic winding step-by-step meter was adopted in China. In the 1980s, most parts of our country adopted the analog automatic quasi-synchronization device consisting of discrete devices. However, the instability of the analog device leads to many erroneous actions and accidents. Therefore, we design a digital parallel device based on STM32fl03ZE MCU.Because of its simple hardware, convenient programming and mature development trend, it has become the main body of auto­matic quasi-synchronous parallel device in todays society. The device includes conditioning circuit, switching circuit, MCU, LCD. The designed micro-computer automatic quasi-synchronization parallel device has high reliability, rapidity and stability.Key w ords:automatic quasi-synchronization;STM32 single chip computer;conditioning circuit;signal acquisition0引言随着疫情过后消费业与工业的迅速恢复,以及今 冬明春各地区供暖问题,我国湖南、浙江等省份出现 电力紧张、供电缺口等问题,备用发电机组的投运操 作频繁,所以快速、准确的调整电压、频率、相位,使备 用机组稳定的投人到电网中,自动准同期并列操作将 是电网稳定运行的必要条件之一。

基于STM32单片机的数控可调开关电源设计

基于STM32单片机的数控可调开关电源设计

基于STM32单片机的数控可调开关电源设计赖婷;潘小琴;文倩;杨萍;高建【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】2页(P143-144)【作者】赖婷;潘小琴;文倩;杨萍;高建【作者单位】西南科技大学信息工程学院;西南科技大学工程技术中心;西南科技大学信息工程学院;西南科技大学信息工程学院;西南科技大学信息工程学院【正文语种】中文本设计使用已有的单片机器件,数字、模拟电子电路设计技术,设计一款基于STM32F103C8T6单片机的数控可调开关电源(王兆安,刘进军,电力电子技术第五版:北京机械工业出版社,2009)。

输入的市电经一系列电路得到12V,5V 和3.3V直流电压,这些电压分别给需要的电路供电。

通过单片机输出PWM波,经BUCK电路输出电压电流数据,经ADC反馈采样电路反馈给单片机。

按键控制调节电压电流大小,在液晶屏上实时显示。

1 引言电子设备的使用从无到有,从一部分应用到侵入人们日常生活学习工作的每一个角落,成为人们必不可缺的一部分。

而电子设备的使用大部分离不开电源的供给,现在电源存在着体积大,不能调节,效率低,安全性能低的问题。

为了改善这些问题本文设计了一种基于STM32F103C8T6单片机的数控可调开关电源设计方案(张立翔,一种基于单片机的数控开关电源设计:电源世界,2009)。

开关电源电压、电流数值经过电路及软件作用,从而改变输出大小,通过按键及可以选择需要的电压和电流数值以及在液晶屏上显示,并且输出时数据可断电记忆,方便使用。

而且设计中使用了PID算法,PWM波输出以及过流保护措施,大大提高了使用效率及安全性。

2 系统组成从市电输入交流电经过变压器先降低电压,然后经过二极管形成的桥式开关主电路得到12V直流电压(陈景忠,基于半桥变换的数控开关电源的设计与研究:电源术,2013)。

该直流电压经过稳压器AMS1117-5、AMS1117-3.3设计的稳压电路可降压得到5V、3.3V的直流电压(屈彪,张文超,基于DC/DC开关稳压器的数控电源设计:电子设计工程,2016),给各个控制电路供电。

基于STM32的相位交错式并联Buck变换器控制系统设计

基于STM32的相位交错式并联Buck变换器控制系统设计

《工业控制计算机》2018年第31卷第11期电子设备对于其供电电源性能的要求愈加严格:既要具有可靠性,使系统能够正常运行,又要在设备所需的大容量、高质量的直流供电条件下,处理好开关管应力问题与输出纹波限制问题。

在这种应用场合下,单个的Buck 变换器往往不能满足要求,相位交错式并联结构则是一个有效的解决方案。

相位交错运行的并联Buck 变换器的常见数字控制方案是采用TMS320F2000系列DSP [1],其编程过程较为复杂,且控制器的资源得不到充分利用,成本较高。

本文基于STM32F103RBT6微控制器,利用其定时器内部级联功能,实现了一种两相相位交错式运行的并联Buck 的数字控制方案。

此方案充分利用了微控制器资源,与文献[1]所采用方案相比较而言成本较低,且STM32软件包丰富,编程简单,易于实现。

1STM32定时器内部级联功能意法半导体公司推出的STM32F103系列微控制器,内部集成了7个定时器,包含1个高级定时器,3个通用定时器[2]。

其中,STM32通用定时器不仅可以用于测量输入脉冲宽度与频率,也可以用于输出PWM 的场合,这些可以根据用户需求进行设定。

STM32的通用定时器可以实现内部互联的功能,将一个通用定时器配置为主模式时,可以对与之相应的、配置为从模式的通用定时器进行启动、停止、初始化以及提供时钟信号等操作[3]。

因此,可以通过通用定时器互联功能,通过配置主从模式定时器,使主模式定时器在产生PWM 波形的同时,通过另一通道产生PWM 移相信号,控制从模式定时器延迟输出PWM 波形,进而实现两相Buck 电路交错导通[4]。

如图1所示,以通用定时器TIM2、TIM3为例。

TIM2作为主模式定时器,配置脉冲计数器TIM2_CNT 为向上计数模式,配置定时器通道1作为控制一路Buck 电路的PWM 波形输出,定时器通道4作为从模式定时器的触发脉冲信号控制移相,移相角度为Ψ。

而TIM2作为从模式定时器,同样配置为向上计数模式,配置定时器通道1作为控制另一路Buck 电路的PWM 输出。

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

摘要本系统以STM32单片机为主控制器,以TL494为核心,设计并实现一开关电源并联供电系统。

系统由稳压模块、PWM驱动模块和同步BUCK斩波电路构成的DC-DC模块单片机显示控制模块四部分组成。

在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后,单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压恒定以及对输出电流任意比的控制。

本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率,并且利用TL494死区引脚实现过流关断,有效的保护了电路,经测试,系统能够实现基础部分所有要求。

关键词:TL494;并联供电;同步BUCK斩波;恒流源;恒压一、方案设计1、方案比较与论证(1) DC/DC拓扑结构方案一:采用传统降压拓扑结构LM2596输出电压1.2V~37V可调,输出最高电流可达3A,输出线性好负载可调,系统效率高,可以用仅80μA的待机电流,实现外部断电,具有过流保护功能,经调节后完全可实现题目的基本要求。

但是LM2596内部电阻导通电阻相对较大,同时续流二极管的损耗较大,只能作为开关电源稳压模块,不满足系统对DC-DC模块高效率高效率的要求。

方案二:采用同步整流BUCK结构采用具有同步整流的BUCK结构,利用MOS管IRF3205代替二极管续流,IRF3205是具有极低阻抗(开态电阻为8mΩ),电压典型值为55V,电流续流连续110A,175℃运行温度,具有快速转换速率,无铅环保等优点。

考虑到系统MOS 管导通电阻低,效率比传统BUCK高,为了满足扩展部分效率尽可能高的要求,本作品选用同步BUCK拓扑结构。

(2)均流控制方案方案一:主从法在并联运行的电源模块单元中,选定一个工作于电压源方式电源模块单元作为主电源模块,另一个工作于电流源方式电源模块作为从流电源模块。

主模块直接调整电压,从电源模块设置电流分配。

但是在这种方式下,一旦主模块失效,则整个系统崩溃,不具备冗余功能。

基于STM32的大功率数字式电镀电源并联均流系统设计

基于STM32的大功率数字式电镀电源并联均流系统设计

基于STM32的大功率数字式电镀电源并联均流系统设计
STM32 系列处理器是由意法半导体ST 公司生产、基于ARM 公司Cortex-M3 内核的MCU,专门为微控制系统、汽车控制系统、工业控制系统和
无线网络等嵌入式应用领域而设计,具有高性能、低功耗、高集成度、丰富且性能出众的片上外设、编程复杂度低等优点。

数字式电镀电源并联均流系统以数字通信和控制的方式实现多个电源模块的并联工作,提供更大的输出功率,具有组合灵活、可靠性高、人机接口友善、工作模式多样等优点。

本文采用STM32F103VET6 处理器作为主控芯片,实现了一种以CAN 总线为通信媒介、具有稳压/稳流/安培时/工艺曲线/远程控制5 种工作模式、液晶1 总体设计并联均流系统由主控模块和功率模块组成,如
2 系统硬件设计
2.1 主控芯片STM32F103VET6
STM32F103VET6 属于STM32F103 增强系列处理器,具有更多片内RAM 和外设,具体特性如下:
1)采用基于哈佛架构的3 级流水线内核Cortex-M3,具有单周期乘法、硬件除法特性,最高工作频率72 MHz,运算速度高达1.25DMips /MHz.
2)内置高速存储器,高达512 k 字节的闪存和64 k 字节的SRAM.
3)多达80 个快速多功能双向I/O 口,所有I/O 口可以映射到16 个外部中断;几乎所有端口均可容忍5V 信号。

4)多达11 个定时器,包括4 个16 位通用定时器、2 个16 位带死区控制的PWM 高级控制定时器、2 个看门狗定时器、系统时间定时器、2 个用于驱动DAC 的16 位基本定时器。

基于单片机控制的开关电源及其设计

基于单片机控制的开关电源及其设计

基于单片机控制的开关电源及其设计单片机控制的开关电源是一种高效率、高稳定性的电源系统,常用于电子设备中。

本文将介绍基于单片机控制的开关电源的原理、设计步骤以及相关注意事项。

一、原理1.1开关电源的工作原理开关电源的核心部分是一个开关管,它通过不断开闭来调整输出电压和电流。

当开关管关断时,电源输入端的电压会通过变压器产生瞬态电流,这个电流被蓄能电容器存储在电容中。

当开关管打开时,储存在电容中的能量被释放,通过滤波电感得到稳定的电压输出。

1.2单片机控制开关电源的工作原理在单片机控制的开关电源中,单片机通过控制开关管的开闭状态来调整输出电压和电流。

单片机能够实时监测电源的输入和输出情况,并根据设定的参数进行调整。

同时,单片机还可以实现一些保护功能,如过压、过流、过温等保护。

二、设计步骤2.1确定需求首先要确定开关电源的功率需求、输入电压范围和输出电压范围。

根据需求选择合适的开关管和变压器等元器件。

2.2定义控制策略根据开关电源的工作原理以及需求,确定单片机的控制策略。

可以采用PWM(脉宽调制)控制方法来控制开关管的开闭时间,以实现对输出电压的调节。

2.3确定单片机和外围电路选择合适的单片机控制器,并设计相应的外围电路,包括ADC(模拟数字转换)模块、PWM输出模块、电流传感器等。

2.4编写软件程序根据控制策略,编写单片机的控制程序,并完成软件的调试和优化。

2.5PCB设计与制造根据电路原理图设计PCB布局,并制造相关的电路板。

2.6装配与测试完成PCB板的焊接与装配,进行电源的测试和调试。

三、注意事项3.1安全性开关电源具有高电压、高电流的特点,因此在设计和使用过程中要注意安全性。

应采用合适的绝缘措施,保证电源与其他电路之间的隔离。

3.2效率和稳定性开关电源的效率和稳定性是设计过程中需要考虑的重要因素。

应合理选择元器件,控制开关管的导通和关断时间,以提高电源的效率和稳定性。

3.3EMC(电磁兼容)设计开关电源由于工作频率较高,容易产生电磁干扰。

基于stm32的开关电源模块并联供电系统

基于stm32的开关电源模块并联供电系统
第23卷第3期 2020年3月
文章编号:2096-1472(2020)-03-04-04
软件工程 SOFTr. 2020
DOI:10.19644/ki.issn2096-1472.2020.03.002
基于STM32的开关电源模块并联供电系统
关键词:STM32单片机;开关电源;并联供电;过流保护;比例分配 中图分类号:TP242 文献标识码:A
STM32-based Switching Power Supply Module Parallel Power Supply System
LI Jun, ZHENG Jiahui
( School of Information,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018,China)
Keywords:STM32 single-chip microcomputer;switching power supply;parallel power supply;overcurrent protection;proportional distribution
1 引言(Introduction)
Abstract:In this design,the STM32 MCU is used as the main control component to generate the PWM pulse.The bidirectional DC/DC circuit is the core circuit.The drive circuit based on the IR2103 chip is used to control the switch of the FET in the bidirectional DC/DC circuit.The circuit adopts closed-loop feedback control.The high-precision INA282 is used as the sampling circuit core chip to output the feedback signal.The MCU adjusts the PWM according to the feedback signal,and performs stable step adjustment on the output current and voltage of the parallel power supply system to achieve the regulated output and distribute different proportions of current.The system has low output error,low load regulation,and an overcurrent protection function.The tested system can output a stable DC voltage of 8V.The absolute value of the current error is less than 2%.The power supply efficiency is over 70%.
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摘要本系统以STM32单片机为主控制器,以TL494为核心,设计并实现一开关电源并联供电系统。

系统由稳压模块、PWM驱动模块和同步BUCK斩波电路构成的DC-DC模块单片机显示控制模块四部分组成。

在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后,单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压恒定以及对输出电流任意比的控制。

本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率,并且利用TL494死区引脚实现过流关断,有效的保护了电路,经测试,系统能够实现基础部分所有要求。

关键词:TL494;并联供电;同步BUCK斩波;恒流源;恒压一、方案设计1、方案比较与论证(1) DC/DC拓扑结构方案一:采用传统降压拓扑结构LM2596输出电压1.2V~37V可调,输出最高电流可达3A,输出线性好负载可调,系统效率高,可以用仅80μA的待机电流,实现外部断电,具有过流保护功能,经调节后完全可实现题目的基本要求。

但是LM2596内部电阻导通电阻相对较大,同时续流二极管的损耗较大,只能作为开关电源稳压模块,不满足系统对DC-DC模块高效率高效率的要求。

方案二:采用同步整流BUCK结构采用具有同步整流的BUCK结构,利用MOS管IRF3205代替二极管续流,IRF3205是具有极低阻抗(开态电阻为8mΩ),电压典型值为55V,电流续流连续110A,175℃运行温度,具有快速转换速率,无铅环保等优点。

考虑到系统MOS 管导通电阻低,效率比传统BUCK高,为了满足扩展部分效率尽可能高的要求,本作品选用同步BUCK拓扑结构。

(2)均流控制方案方案一:主从法在并联运行的电源模块单元中,选定一个工作于电压源方式电源模块单元作为主电源模块,另一个工作于电流源方式电源模块作为从流电源模块。

主模块直接调整电压,从电源模块设置电流分配。

但是在这种方式下,一旦主模块失效,则整个系统崩溃,不具备冗余功能。

方案二:平均电流自动均流法这种方法不用外加均流控制器,在个电源模块单元间接一条公共均流母线CSB,均流母线的电压Ub为N个电源模块代表各自输出电流的电压信号Ui的平均值(即代表电源系统的平均电流)。

Ub与每个电源模块的取样电压比较后,通过调整放大器输出一个误差电压,从而调节模块单元的输出电流,达到均流的目的。

平均电流法可以精确的实现均流,但当公共母线CSB发生短路或接在母线的任一电源模块单元不工作时,使CSB电压下降,结果促使个电源模块输出电压下调,可能达到下限值,引起电源系统故障。

方案三:恒流源并联电流反馈控制法采用两个恒流源直接并联方式,通过AD采样电流互感器的感应电压,转化为电流反馈给单片机,单片机最后通过TL494的PWM波控制输出电流的比例份额及大小从而控制输出电流和电压,形成一种闭环电流反馈控制模式。

同时恒流源并联可实现冗余热备份功能。

因此最终使用方案三。

(3)过流保护方案一:软件控制方法。

通过采样电阻两端的电压计算出Io值,经A/D转换模块将电流值反馈给单片机,当检测电流值超过4.5A时将TL494芯片的4脚拉高,降低PWM波占空比为0,使输出电流减小。

方案二:电流互感器采集反馈电压,转化为支路电流,当两路DC模块电流和大于4.5A时,将DA预置值设置为2.5V,即将输出电流设置为0A.方案二:在输出电路中串入可自恢复保险丝,当电流大于4.5A时,自恢复保险丝由低阻抗转为高阻抗切断电路。

电流降低后可恢复正常工作。

综上,我们采用方案一和方案二两种过流保护相结合的方式,确保能够起到过流保护的目的。

2、总体方案(1)总体思路以STM32单片机为控制器,通过键盘可设置负载电压值和两条并联BUCK电路输出电流比。

在电流互感器CSM006NPT采样到反馈电流和AD采集到负载电压后,单片机通过TL494输出PWM波的占空比的改变控制两个恒流源的BUCK电路输出,从而达到控制输出电流比和输出电压恒定。

(2)系统总体框图(8VDC/DC1(恒流模式)(K)图1系统总体框图二、 理论分析计算1、BUCK 并联恒流源电流分配由于电流源可以并联,根据负载R 电压为8V 固定,可知负载R 上电流为BUCK 电路并联两恒流源电流之和,同时根据设定支路一与支路二电流比为K ,可知:I 总=8R (欧姆定律)I 总=1I +2I (基尔霍夫电流定律KCL)K =12I I 得:1I =8(1)K R K +;2I =8(1)R K + 即为两BUCK 并联支路恒流源电流设定值。

上电系统初始化后,两个BUCK 支路电流默认按1:1方式步进增加直到AD 采集的负载电压为8V ,通过检测按键得出K (电流比例)值变化,在保证电压在一定范围变化下先粗调再细调两支路电流值最终确保两支路电流按设定比例输出。

2、电压电流精度计算STM32单片机内置12位ADC 和12位DAC ,基准电压源为内部3.3V ,电压精度可以达到0.81mv ,远远小于0.4V ,同时,霍尔式直流互感器CSM006NPT 准确的动态性能误差0.3125 2.5U I =+,AD 采集偏差0.81mv 最大会导致2.48mA 电流误差,而题目发挥部分电流相对误差绝对值不大于2%,即允许电流误差最小为0.5A*2%=4mA ,满足题目对电压和电流精度的要求。

3、开关频率的选择考虑到单片机的效率和为减小开关管的损耗,使开关管工作于音频以上,同时为了防止两个模块电路出现差拍,本作品将两个模块的PWM 信号错开5KHz ,通过10K 滑动变阻器与103(10000PF )电容调节TL494工作频率,从而控制两路恒流源开关管分别工作于20KHz 和25KHz 频率。

4、 滤波电容的选择根据设计需求,f L 输出滤波电感选取100uH ,o U ∆为输出允许纹波电压小于100mV ,s f 为开关管工作频率,两路DC 模块分别取20KHz 和25KHz ,o V 为输出额定电压值8V ,D 为工作占空比,系统稳定后占空比D=50%。

由f 2o(1)C 8U of s D V L f -=∆,求得两路电容值分别为124uF 和79.86uF,分别取125uF 和100uF 电解电容。

1、稳压电路的设计由于系统不允许使用线性电源模块,同时为了减轻程序调节闭环的压力,因此选定一款耐压24V 自带反馈的稳压芯片LM2596的开关稳压电路,参考LM2596 的datasheet 中应用实测电路图,稳压电路分别产生12V 和5V 电压,用于给TL494和STM32单片机供电。

LM2596100uH C3 470uFR1D1 IN5825C1470uF 电解电容+24V35124VINVOUT FBGND ONOFF R2C2220uF 电解电容图2 稳压电路设置2、TL494PWM 波产生电路的设计TL494是典型的脉宽调制型开关电源控制器,内置线性锯齿波振荡器,通过外接电阻和电容可以调节频率,频率计算公式为osc T 1.1f =R .TC ,内置误差放大器和5V 精密基准电压,可将TL494的4脚串联一个100uF 电解电容接到TL494的14脚基准电压输出,使得芯片上电后,给4脚一个充电过程,让PWM 波的产生达到一个从无到有,从小到大的过程,从而达到对死去时间的控制以及对电路缓冲保护的作用。

不仅如此,当电流互感器检测出两路恒流源的总和大于4.5A 时,可通过单片机驱动电路将TL494的死去引脚(4脚)拉高,关断PWM 输出,之后再重新启动,达到过流保护的目的。

图3 TL494PWM 产生电路该部分电路作为恒流源控制核心电路,PWM 波产生来自于电流互感器采样输出电流感应出的电压与单片机DA 设定电压值的比较输出,同时利用导通内阻只有8m Ω的MOS 管IRF33205代替续流二极管,减小电路损耗。

利用两路相同的BUCK 驱动电路分别控制两路恒流源,最后并联输出。

图4 BUCK 驱动电路的设计四、系统测试1、测试条件和测试仪器设备开关电源需要使用隔离电源将电路与大地隔离,使测试仪器如示波器可以安全使用,电路需要对电流、电压和纹波进行测量,需要使用电压表和示波器,设备如下表1所示。

表1 测试使用的仪器设备序号 名称、型号、规格 数量 备注 出厂编号 1 示波器Tektronix 1 TektronixC039070 2 数控稳压源(隔离) 1 南京新联电子设备有限公司07100042 3数字万用表 UT58E6UNI-T—2.测试方法和测试结果1、并联开关电源性能测试(手动调节)测试方法:手动调节滑动变阻器,六个电压表分别测量输入电压IN U ,输入电流IN I ,DC-DC 支路电流1I 和2I ,总输出电流o I ,总输出电压0U 。

表2 综合特性测试表(手动调节)电流和I(A ) IN U V () IN I A () 1I A () (相对误差)2I A ()(相对误差) 12I I :o I A ()0U V ()测试结果分析:手动调节情况下,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在7.6V到8.4V之间,且系统平均效率在74%以上,能够达到效率60%以上的要求,并且满足发挥部分进一步提高电源效率的要求。

统在调整负载电阻,保持输出电压 UO=8.0±0.4V的条件下,可以实现电流和为1A时1:1可调,电流和为1.5A时2:1可调,电流和2A时1:1可调,电流和3.5A时3:4可调,电流和4A时1:1可调,同时每个模块的输出电流相对误差的绝对值小于于 5%。

2、并联开关电源电性能测试(程控自动调节)测试方法:手动调节负载和支路电流进行测试。

表3 综合特性测试表(程控自动调节)供电系统的直流输出电压在7.6V到8.4V之间,且系统平均效率在67%以上,能够达到效率60%以上的要求,并且满足发挥部分进一步提高电源效率的要求。

统在调整负载电阻,保持输出电压 UO=8.0±0.4V,电流一定范围条件下,可实现任意比例可调,同时每个模块的输出电流相对误差的绝对小于 5%。

五、结论本系统以STM32单片机为主控制器,以TL494为控制核心的开关电源并联供电系统。

系统在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后,单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压在8.0±0.4V范围内对输出电流任意比的控制。

本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率达到67%以上,手动调节和自动调节时能够实现基本要求的5%,并且利用TL494死区引脚实现过流关断,有效的保护了电路,经测试,系统除了发挥部分2%的精度要求最大可以做到3.6%,其他所有基本要求和发挥部分均能实现。

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