开题报告-最终版..docx

毕业设计（论文）开题报告题 目：板载集成多电压电源模块设计 院 （系） 电气工程及自动化学院 专 业 测控技术与仪器 学 生 学 号 班 号 指导教师 开题报告日期 2013.03.16 哈尔滨工业大学教务处制2013年3月说 明一、开题报告应包括下列主要内容：1．课题来源及研究的目的和意义；2．国内外在该方向的研究现状及分析；3．主要研究内容；4．研究方案及进度安排，预期达到的目标；5．为完成课题已具备和所需的条件和经费；6．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；7．主要参考文献。二、对开题报告的要求1．开题报告的字数应在3000字以上；2．阅读的主要参考文献应在10篇以上，其中外文资料应不少于三分之一。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。3．参考文献按在开题报告中出现的次序列出；4．参考文献书写顺序：序号 作者.文章名.学术刊物名.年，卷（期）：引用起止页。三、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。四、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在院（系）保存，以备检查。指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 目录1 课题来源及研究的目的和意义 12 国内外研究现状及分析 12.1仪器模块的板载电源 12.2开关电源的研究现状 22.3板载电源模块实例 33 主要研究内容 44 研究方案及进度安排，预期达到的目标 44.1 研究方案 44.1.1 电压转换电路方案 44.1.1.1方案一、使用LTC3736 DC/DC电源转换控制器 44.1.1.2方案二、使用LTC3802 DC/DC电源转换控制器 54.1.1.3方案三、使用LTC3773 DC/DC电源转换控制器 64.1.2 PCB设计方案 64.1.3纹波的测试方案 74.2 预期达到的目标 84.3 进度安排 85 为完成课题已具备和所需的条件 86 研究过程中可能遇到的困难和问题 87 主要参考文献 91 课题来源及研究的目的和意义本课题主要研究板载集成多电压电源模块，该模块主要用来给自动化测试系统的仪器模块上的各IC提供电源，属于工程设计类。电源电路是各种电子设备的核心电路，电源系统的效率和可靠性直接决定整机的效率，在设计电路时，电源电路的设计非常重要。在自动测试系统中，为了增强自动测试系统的实时计算能力，当今的自动测试系统大量使用FPGA, 嵌入式控制器（MPC、ARM）以及大功率存储器等，这给自动测试系统的仪器模块上的电源电路的设计带来了新的挑战。一是，单个仪器模块上所需的电源电压种类越来越多，使得尺寸十分有限的仪器电路板越来越“拥挤”；而且电源电路经常需要重复设计，通用性和可替换性性较差。二是，随着FPGA, 嵌入式控制器（MPC、ARM）以及存储器等大功率IC的使用，要求电源电路所提供的电源的电流不断增大，而电压却要越来越小，低电压、高电流成为仪器模块电源电路的发展趋势。因此，迫切需要设计一种板载的、能够提供多种电压的电源模块，以满足仪器模块上各IC的用电需求。该板载集成多电压电源模块在尺寸（长*宽*高）不超过50*50*15（单位：mm）的PCB(Primed Circuit Board，印制电路板的简称)板上实现4种电压输出（典型电压值与最大载电流值如表1-1所示），输入电压仅需3.3V（或12V，能实现一种即可），输出电压能够通过改变电路配置来改变，并且输出具有高电流、低电压特性。该模块还使用当今仪器模块电源电路非常流行的板载模式，具有非常好的灵活性和可替换性，并且有良好的散热性能。该模块应用了开关电源转换技术，转换效率和可靠性都较高。在实际应用中可以大规模生产、降低加工难度，并在仪器模块设计中作为标准器件使用，从而解决体积受限、重复设计和加工难等问题。表1-1 供电电压输出特性输出电压（V）最大负载电流（A）纹波1.061.531.832.522 国内外研究现状及分析2.1仪器模块的板载电源近些年来，大规模集成电路技术的发展使得仪器模块的电路密度不断增大，为了满足这种技术发展趋势，电源供电系统在整个电子系统中高度分布，因此大量的高密度板载电源已经越来越多地被用在电子系统中，在现在的自动测试系统中更是应用广泛。板载集成电源，顾名思义就是在一块尺寸有限的电路板上集成电源转换（稳压）电路。板载集成电源具有较强的灵活性、通用性、可替换性和可移植性，并且具有良好的散热性。板载集成电源模块电路的实质就是电源（转换）稳压电路，而在自动测试系统的仪器模块中使用的板载集成电源的主要功能是进行直流——直流转换，因此，仪器模块上使用的板载集成电源模块的核心就是DC/DC转换电路，而且都是中小功率的DC/DC转换电路。DC/DC转换（稳压）电路主要的实现方法有两种：线性稳压电路和开关源