基于单片机的开关电源设计.doc

毕业设计材料之二（1） 安徽工程大学本科 毕业设计 专 业： 电气工程及其自动化 题 目： 基于单片机的开关电源 设计 作 者 姓 名： 汪强 导师及职称： 袁一鸣（讲师） 导师所在单位：安徽工程大学电气工程学院 2012年 6 月 13 日 安徽工程大学 本科毕业设计任务书 2012 届 电气工程 学院 电气工程及其自动化 专业 学生姓名： 汪强 Ⅰ 毕业设计题目 中文：基于单片机的开关电源设计 英文：Design of Switching Power Supply based on MCS Ⅱ 原始资料： 输入电压：220V(AC） 输出电压：0-30V(DC) 最大输出功率：420W Ⅲ 毕业设计任务内容 1、课题研究的意义 开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。。 开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。 开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。用单片机作为控制器．结合专用的PWM集成电路，设计一台。该应用于小功率负载。主要内容包括：数字式PWM的产生及控制方式、逆变电路设计、软件部分设计等。教研室主任（签字） 批 准 日 期2012年1月5日 接受任务书日期2012年1月10日 完 成 日 期2012年6月13日 接受任务书学生（签字 摘要 本次设计的主要目的是实现一个开关电源，开关电源在日常生活中应用非常广泛，比如电视机、电脑、冰箱以及其他常用的电子产品都需要开关电源，如今是数字化时代，用单片机实现电子产品十分方便，所以在这次设计中使用了单片机实现。本设计提出了一种基于脉冲宽度调制(PWM)高效率、低功耗开关电源直流电压转换器的设计方法, 采用全桥、降压、推挽回路为主电路拓扑，单片机对输出电压和电流进行采样形成高精度的电压电流反馈。 在设计中对输入进行了滤波同时还进行了输入保护的设计，对功率变换电路进行了着重介绍,逆变电路使用MOSFET斩波电路进行逆变，对高频变压器的相关参数进行了计算，使用IR2110对MOSFET斩波电路进行驱动。 单片机控制部分使用80C51单片机进行控制，对反馈的电压值进行显示，可以通过键盘对输出电压值进行设定实现人机交换。单片机将设定值传输给PWM控制器，通过PWM控制器控制MOSFET斩波电路从而控制输出，PWM控制器使用TL494, 本次设计中使用的控制策略为PID算法。 关键词： TL494；脉宽调制；开关电源；PWM；MOSFET斩波 Abstract This design of main purpose is to achieve a switching power supply, switching power supply is widely used in daily life in, such as televisions, computers, refrigerator and other commonly used electronic products require power supply, now is The digital age, electronic products achieved with SCM very convenient, so the design used in this MCU. This design is a design method of DC voltage switching power is proposed which is based on PWM modulates and has high efficiency and low power loss. It uses entire bridge, voltage dropping and push-pull to return route as primarily