开关电源设计(2).doc

开关电源设计与总结报告
摘 要
..........................................................基于电路设计的要求，开关稳压电源电路主要由隔离变压、整流滤波、DC-DC变换器、控制系统、显示等电路模块组成。
本设计采用AVR单片机产生PWM波控制作为DC-DC变换器的核心，实现了DC-DC升压转换,电路结构简单，输出电压稳定、可调，转换效率高；选用小导通电阻、高开关速度的IRF540管为开关管，选用快速恢复二极管IN5822整流，减少反向导通时间，降低损耗，选用IR2110 039P作为整流驱动电路，系统选用AVR单片机产生脉宽波
通过实验验证电路实现了设计要求的全部基本指标，并且DC-DC变换效率达到85%。电路设计还有很多不足，各项设计指标还有待进一步提高。

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一：方案设计与论证
设计思路：基于题目要求，我们采用了如图1所示的设计方案，系统主要由自耦变压器，隔离变压器，整流滤波电路，DC-DC控制电路，负载组成。

图1
自耦变压器的选择：依题意要求，有220VAC变换为15~20V可调，而自耦变压器正好可以实现18V左右的自动变压可调。

整流滤波电路的选择：1.整流电路选用高效的桥式整流电路2.一般的整流滤波电路有，电容滤波电路‚电感滤波电路ƒRC-π型滤波电路，LC–π型滤波电路，LC滤波电路。最后，结合题目要求，考虑效率以及成本问题，我们采用如图2所示的较为稳定的RC –π 型滤波电路

模块1
开关场效应管的选择：
选择导通电阻小的IRF540N作为开关管，其导通电阻最大值仅为77mΩ（VGS=10V, ID=17A，Tj=175°C）。IRF540N击穿电压VDSS为100V ，漏极电流最大值为28A（VGS =10 V， 25°C），允许最大管耗PCM可达50W，完全满足电路要求。由于负载端电流要求为2A，故配备器件时，多备了4个，防止器件因电流过大而烧坏时束手无策。
DC-DC变换电路：

模块2
控制电路：我们选用AVR单片机产生PWM波控制电路
输出滤波：

图4
保护电路：如图3当电路稳定输出36伏，若流经负载的电流为2.5安，R7（阻值0.3欧，康铜丝扰制）的压降为0.75V，即第10引脚电压为0.75伏，触发PWM输出关闭，实现了电路过流保护功能，动作电流为Io(th)=2.5+-0.2A。

电路的整体框架：
二：电路设计过程
1、 本设计选用AVR单片机产生PWM波控制作为Boost DC-DC变换器的核心，以实现DC-DC升压转换。
2、效率分析
由于电路中的各种器件在一定的工作电压下都有压降，产生一定的损耗，所以输入功率不等于输出功率，输出功率与输入功率的比值是DC-DC变换器效率h。效率越高说明此开关电源的性能越好。
h=PO/ PIN，其中PO＝UOIO，PIN＝UINIIn
3、
…………
整体电路以及软件设计的流程图

三：元器件清单
AVR单片机，LM393P，LM358P,IR2110，IRF530，IN540N，IN5822
四：仿真电路测试：
五：测试方法与测试结果
1、测试仪器：数字万用表，双踪示波器。
2、测试方法：
3、测试结果：

六：讨论