直流型稳压电源设计报告——2014陕西省TI五校联赛.doc

陕西工科五校联赛 题 目：升压型直流开关稳压电源 TPS40210DGQ芯片和CSD18534KCSV时，额定输出直流电压为UOrv＝9V，输出电流最大值为IOmaxrv＝2A。 关键词： TPS40210DGQ CSD18534KCS MOS 稳压电源 Abstract: This system is based on TI company’s pressure controller,the chip of TPS40210DGQ and the filed effect tube of CSD18534KCS MOS ,designing and construct the booster type dc regulated power supply Switch,enforce when the rated input dc voltage is 6V,the output dc voltage is 9V,and the maximum output current is 2A. Keywords: TPS40210DGQ CSD18534KCS MOS Regular power 二、 引言 开关电源发展迅速，应用广泛，目前已广泛应用于航天、汽车、家用电器、通信、计算机和自动控制等方面，对于开关电源而言，接通时压降很小，几乎不消耗功率；关断时漏电流很小，也几乎不消耗功率。它是通过调节开关调整管的导通时间来实现稳压的，开关调整管工作在开关状态，因此功率损耗小，效率高，而且可以省去电源变压器，体积小。重量轻；开关稳压电源的稳压范围宽，交流输入电压即使在70~265V范围内变化，或负载大幅度变化，都能获得良好的稳压效果；另外，使用灵活性高，安全可靠，噪声也低。开关电源的不足之处是输出电压纹波较大，动态响应时间长，电流电压变化率大，不宜在空载或负载电流变化剧烈的场合使用；另外，控制电路复杂、对元器件要求高、成本也高。 三、系统硬件设计 1.系统的总体方案设计 本系统以MSP430单片机为主控模块，升压变换采用TPS40210芯片和CSD18534KCS MOS场效应管作为DC-DC变换器模块，以LED1264液晶屏为受控模块来显示输出电压、输出电流。 单片机通过对电压、电流、功率检测电路的扫描，在LED1264液晶屏上实时地显示电路的电压和电流的值，对数字电位器的阻值进行调节，从而改变DC-DC变换器的输出电压。系统总框图如下图。 图1 系统总模块图 2. DC-DC变换器方案的选择和论证 方案一：采用UC3943为控制核心的升压型开关稳压电路 UC3844的最大占空比仅为50%,如果增加负载,输出电压会降低.过流保护功能有时难以起到很好的保护作用，存在着一定的缺陷。 图1 DC-DC转换电路图 DC-DC转换电路由四部分组成：分别是反馈分压器模块，基本补偿网络，RC震荡网络和稳压模块。升压变换采用TPS40210芯片和CSD18534KCS MOS场效应管为主控的电路，下面发别介绍各个模块。 （2）反馈分压器模块： 此模块主要采用一个电压串联反馈，因电压反馈可以稳定输出电压，增大带负载能力，从而使得在负载变化的情况下输出电压可以保证输出电压可以基本不变。 图2 反馈分压器 （3）基本补偿网络： 图3 基本补偿电路 （4）RC滤波网络: 电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。所以在输出端也会出现一个与同频率的纹波， 图4 RC滤波电路 （5）稳压模块： 主要采用IN5367稳压二极管作为稳压部分，但是为了减小干扰并联一个两个电容来滤波。 图5 稳压电路 （6）MSP430芯片、LED1264液晶屏的供电模块： 图6 外围供电电路 三．电路参数的确定与计算： 1.占空比的计算 Dmin==×100％％ (其中Vfd=0.45v) 2.电感的计算： A. 峰值纹波被限制在30%的最大纹波输出电流： Imax= 则电感最小值为： Lmin=