2019年整理电子设计大赛a题开关电源模块并联供电系统设计报告资料

：高频高精度PWM信号产生

图2.2.3-3 高频PWM生成电路

本模块为我们这个设计的亮点部分，用于产生高频高精度的PWM信号，以便更好地稳定输出电压，使得电路更加的稳定，性能好。

2.2.4：MOS管驱动电路

本系统的开关管选用MOS管，而控制MOS管的关断与开通需要高电压，故而需用MOS管驱动芯片，供电选用12V。

图2.2.4-1 MOS管驱动电路

2.3：系统核心模块，BUCk降压斩波电路

2.3.2：基于BUCK斩波的DC-DC模块

2.3.1：BUCK电路原理图

图2.3.1-1 BUCK降压斩波电路

图2.2.3-1 完整DC-DC模块

2.3.3:电路器件的选择以及参数的计算

:选用导通电阻小的IRF3205低损耗MOS管作为开关管，肖特基二极管选用最大电流可以通过3A电流，并且恢复时间短的SR360。

：电感参数的计算：

Vo2Lc?(1?D1)2Pofs <1>：电感值的计算：

DfPo功率为16W,其中，1是占空比，开关频率s=40 kHz,输出电压Vo为36V，

求得Lc=10.7uH，取11uH。

<2>：电感线径的计算：最大电流IL为2.5A，电流密度J取4 A/mm2，线径

d2J*?（）?IL2为d,则由得d=0.892 mm,工作频率为40kHz,需考虑趋肤效应，制

作中采取多线并绕方式，既不过流使用，又避免了趋肤效应导致漆包线有效面积

的减小。

：输出滤波电路的设计与参数计算：

为了降低纹波，采用LC低通滤波器，取截止频率fL=200 Hz，电容取470

fL?12?LC 可得

L?124?2fLCμF，由 μH。

，代入得L=215.80 μH，取220

三、系统软件设计

开始按键扫描AD采样数显YVout==8？N电流是否到预Y定值N调整PWM直到稳定Y电压是否高于NN调整PWM直到稳定调整PWM直到稳定

四、系统测试及结果分析

1.测试使用的仪器

序 号 1 2 3 表6-1：测试使用的仪器设备 名称、型号、规格 数量 备注 FLUKE 15B 万用表 4 美国福禄克公司 TDGC-2接触调压器（0.5KVA） 1 上海松特电器有限公司 KENWOOD CS-4125 示波器 1 带宽20MHz 2.测试数据

基础部分数据：

表6-2：输出电压及额定功率 输入电源电压/ V 24

输出电压/V 7.99 8.00 表6-3：不同电流比例测试 电流比例电流I1/A 电路I2/A I1/I2 1：1 0.49 0.50 1：2 0.54 1.03 电源电流/A 2.01 输出电压/V 7.83V 输出电流/A 3.94 效率 64% 0

当电流为2A时，输出电压为7.99V

表6-4：2A情况下任意比例数据 电流之比 I1/I2 0.6 0.8 1.2 1.4 电流I1/A 0.72 0.86 1.04 1.14 电路I2/A 1.21 1.08 0.88 0.82

短路保护测试：经测试关闭电流为4.4A，满足指标要求。

3.测试结果分析

系统的性能没有达到理论分析值，这是很正常的现象，由于各个元器件的实际值会随着电路的工作而偏离其典型标示值，因此会导致在进行效率等分析和计算的时候出现误差。为了改善误差，进一步增强系统的性能，可以采用以下方法： 使用性能更好的器件，如换用导通电阻更小的电力MOS管，使用软开关技术，进一步减小电力MOS管的开关损耗。

4.结论

由测试结果可知，各个指标均达到并超过了题目要求，电源效率已经超过要求的效率，使用高频PWM，使得电路性能更加好。

由于队员的素质，已经作品的制作时间有限，系统性能尚有很多不足的地方，这些都是我们奋斗的方向。