基于单片机的高频开关电源的研究

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1、信息技术学院2012届学生毕业论文（设计）要求打印论文时请将此说明页删除！.为了规范毕业论文的管理，进一步提高学生毕业论文的质量，对2008级毕业论文工作统一作如下要求：1. 毕业论文时间：2011年10月24日-2011年12月31日(1) 第一阶段(2011年10月24日-2011年10月28日)：查阅资料，确定毕业论文提纲；(2) 第二阶段(2011年10月29日-2011年12月2日)：进行毕业论文的相关设计工作，完成毕业论文的初稿；(3) 第三阶段(2011年12月2日-2011年12月31日)：完善设计、修改论文，准备答辩。(4) 第三阶段(2012年1月4日)：论文答辩。2. 具

2、体要求(1) 毕业论文课题必须是电气类（电子信息工程和通信工程）的专业命题，保证专业技能的训练；(2) 论文题目要求必须有实践环节，如进行电路设计、仿真、程序设计、理论计算或设计过程等；(3)论文题目要有专业性，题目覆盖的研究内容要适当，较大的课题可以分解为几个相关的子题目；论文字数应能够达到8000以上。(4)论文题目研究的内容应具备独立性（不能与参考文献的内容完全雷同）、创新性（在某项已完成的成果上应有所发展）和可操作性（认真研究题目所研究的内容是否可行、实验是否可以完成，不要开出不具备实验条件的题目）。(5)论文题目的字数一般不要超过20字；(6)毕业论文课题的份量要适当，应使学生在规定

3、的时间内经过努力能按时完成或者相对独立地做出阶段性结果；(7)学生课题分配，原则应一人一题，若需要几位学生共同完成的项目，必须明确每个学生应独立完成的部分，以保证每位学生都受到全面的训练，避免论文雷同；(8) 论文题目和内容不能雷同。教师严格审查毕业论文的内容，不能抄袭他人论文或设计，一经发现，取消毕业论文成绩！(9) 论文中的中文摘要字数应在200以上，关键词3-5个；英文摘要不允许使用金山词霸等全文翻译软件；论文的章数不超过5章；图型、流程图等采用visio等绘图软件绘制，图型、图像要有题注(在其下方居中)；表格采用Word绘制，题注在表格上方居中；(10) 论文中文字体一律采用宋体小4号

4、字、英文采用times new Roman 小4号字，段间距为固定值22磅。论文模板中对格式已经进行了设置，一般不需修改。(11) 在完成毕业论文期间，学生必须严格按照指导教师的要求进行设计。3. 论文打印(1) 论文撰写完毕后，指导教师审核通过，在答辩时，学生携带已装订完毕论文打印稿参加答辩，无纸质论文不允许答辩！ 请学生务必在2011年12月30日之前，携带论文电子稿到第10教学楼一楼右侧复印社找谢老师进行论文打印、装订，谢老师将对论文的电子稿进行最后审核。吉林师范大学信息技术学院2011-8-27吉林师范大学毕业论文（设计）论文分类号：密 级：公开 学院、专业：信息技术学院电子信息工程姓

5、名学号：马 莹(0815406)年 级 班：2008级4班指导教师：王广德(教授)2011年12月31日 本科毕业论文(设计)任务书论文题目：基于单片机的高频开关电源的研究姓 名： 年级、专业： 指导教师： 起止时间：2011年10月24日至2011年12月31日选题研究的主要内容： 本文的主要内容就是研究基于单片机的高频开关电源的研究，其中包含了开关电源的工作原理，单片机控制开关电源设计方案的选取，主电路的选取，高频开关电路小信号模型的建立，PID数字控制器在开关电源中的应用，以及开关电源控制模块的硬件设计和软件设计等。结果形式：选题研究的意义及可行性论证：意义：本文根据单片机控制的高频开关

6、电源的工作原理进行了简述和设计，希望能对该领域科研人员在开关电源设计及应用方面提供或多或少的启发，随着开关电源应用领域的研究不断深人，开发出灵活方便的数字化控制。可行性： 随着信息化、自动化技术的发展，作为整个大系统的能量提供中心的电源，其稳定性、可靠性、可控性、可检测性越来越重要。而数字化的电源可以实现快速、灵活的控制设计，使D C / D C 变换器的性能更好，改善电路的瞬态响应，使之速度更快，更精确，并提高了可靠性。进度安排：2011年10月24日2011年10月28日：查资料，定题目2011年10月29日2011年11月19日：上网查资料完成论文概况2011年11月20日2011年12

7、月04日：交论文老师，修改并完善论文2011年12月05日2011年12月17日：自行解决问题，再次上交论文2011年12月18日2011年12月23日：老师提出问题，进一步修改完善2011年12月24日2011年12月31日：论文答辩研究所需条件： 实验所用的相关软件及电子元件。指导教师对选题的评语： 论文选题符合专业培养目标，能够达到综合训练目标，题目有较高难度，工作量大。该生查阅文献资料能力强，能全面收集关于论题的资料，写作过程中能综合运用考试系统知识，全面分析考试系统问题，综合运用知识能力强。文章篇幅完全符合学院规定，内容完整，层次结构安排科学，主要观点突出，逻辑关系清楚，有一定的个人

8、见解。文题完全相符，论点突出，论述紧扣主题。语言表达流畅，格式完全符合规范要求；参考了丰富的文献资料，其时效性较强；没有抄袭现象。签字：2011年 10 月 日院学术委员会意见：签字：2011年 月 日基于单片机的高频开关电源的研究中文摘要 随着电力电子技术的飞速发展，高频开关电源已广泛应用于计算机，通信，工业加工和航空航天领域。它可以把电网提供强电和粗电，转换成各种电气设备和仪器需要高稳定性的精电和细电，这是一个重要的现代电子设备。但是，现在常见的开关电源存在着智能性差、通用性差等一些缺点，针对这些问题进行了高频开关电源的设计。 本文主要对基于单片机控制的高频开关电源进行了研究，设计，首先对

9、开关电源的相关的基本理论知识进行了简单的介绍，阐述了开关电源的背景及意义。其次建立了高频小信号模型文中使用半桥变换器构成主电路，控制电路由单片机及其I/O构成 ，通过调理电路对电压采样并显示，实现了开关电源的智能化。需要一个变压器将220V的交流电，转变到0到5V之间，从而接到单片机上供电，经过单片机的模数转换后，将其结果显示在4位数码管上。 关键词单片机；高频开关电源；半桥变换器Design of the High Frequency Switching Power Supply based on MCU With the rapid development of the electroni

10、c power technology, high frequency power supply switches have been widely used in computers, communication, industrial processing，aerospace and so on. It can transform strong power supplied by power network into precision power that can be used in electronic equipments and instruments. However the s

11、witch power has poor intelligence and generality. We focused on these problems and carried on new designing. This essay mainly talks about the design and research of the high frequency power supply switches . First, it is a simply introduce of the technology, and briefly states the significance and

12、background. Then it built the mode of high frequency small signal. half bridge topology is an important part of the main circuit.MCU and its I/O consist of the control circuit. It make the switch circuit intelligent by sampling and showing the voltage. A transformer is also needed, it can change the

13、 220 v alternate current into direct current range from 0-5v. At the same time ,it the direct current served as the power of MCU.the result displays on the 4digitals digitron through A/D. Key words: MCU；Switchingmode power supply；half bridge topology目 录中文摘要IAbstractII第1章 绪论11.1开关电源的简介21.2单片机控制的开关电源设

14、计方案的选择41.3开关电源的发展和意义7第2章 主电路的选取及其工作原理82.1开关电源的工作原理82.2高频开关电路小信号模型的建立102.3主电路的选取11第3章 电源控制电路的设计123.1开关电源的控制方式143.2数字控制器的应用193.3开关电源控制的硬件设计213.4开关电源设计中的电磁干扰问题22第4章 结论与展望234.1对电子元件损坏的原因和特征244.2 可靠性措施探索264.3高频开关电源的发展趋势284.4总结29参考文献30致谢7千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一

15、行后加一空行- VIII -第1章 绪论1.1 开关电源的简介开关电源是指在变换时，以自动控制输出的稳定和各种保护环节的电路。那些使用半导体功率器件作开关，通过电源转换器将一种电源形态转换成另一种形态的电路，被称为开关变换电路。现今，开关电源被誉为高效节能开关电源，代表着未来电源的发展方向。开关电源一般由输入电路、功率变换、输出电路、控制电路和频率振荡发生器五部分组成。输入电路，其中包括低通滤波器和220V交流整流环节，直接通过低通滤波器和桥整流后的直流电压是脉动。功率变换，由电子开关和高频变压器两部分组成，是把直流电压转换成受控制的、满足实际需求的高频方波脉冲电压。输出电路，是指高频方波脉冲电压经过整流和滤波，之后变成直流电压的输出电路，此电压受输入电压的波动和输出负载大小的变化的控制。控制电路，将输出电压进行分压和抽样，使之与电路参考电压比