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开关稳压电源（E题） 【本科组】 一、任务 设计并制作如图1所示的开关稳压电源。 图1电源框图 二、要求 在电阻负载条件下，使电源满足下述要求： 1．基本要求 输出电压UO可调范围：30V～36V； 最大输出电流IOmax：2A； U2从15V变到21V时，电压调整率SU≤2%（IO=2A）； IO从0变到2A时，负载调整率SI≤5%（U2=18V）； 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V（U2=18V,UO=36V,IO=2A）； DC-DC变换器的效率≥70%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）； 具有过流保护功能，动作电流IO（th）=2.5±0.2A； 2．发挥部分 进一步提高电压调整率，使SU≤0.2%（IO=2A）； 进一步提高负载调整率，使SI≤0.5%（U2=18V）； 进一步提高效率，使≥85%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）； 排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态； 能对输出电压进行键盘设定和步进调整，步进值1V，同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。 其他。 三、说明 DC-DC变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。 U2可通过交流调压器改变U1来调整。DC-DC变换器（含控制电路）只能由UIN端口供电，不得另加辅助电源。 本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分，要求用带宽不小于20MHz模拟示波器（AC耦合、扫描速度20ms/div）测量UOPP。 本题中电压调整率SU指U2在指定范围内变化时，输出电压UO的变化率；负载调整率SI指IO在指定范围内变化时，输出电压UO的变化率；DC-DC变换器效率(=PO/ PIN，其中PO＝UOIO，PIN＝UINIIN。 电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间（测试期间，不能出现过热等故障）。 制作时应考虑方便测试，合理设置测试点（参考图1）。 设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。 四、评分标准 　 项 目 应包括的主要内容或考核要点 满 分 设计 报告 方案论证 DC-DC主回路拓扑；控制方法及实现方案；提高效率的方法及实现方案 8 电路设计 与参数计算 主回路器件的选择及参数计算；控制电路设计与参数计算；效率的分析及计算；保护电路设计与参数计算；数字设定及显示电路的设计 20 测试方法与数据 测试方法；测试仪器；测试数据 (着重考查方法和仪器选择的正确性以及数据是否全面、准确) 10 测试结果分析 与设计指标进行比较，分析产生偏差的原因，并提出改进方法 5 电路图及设计文件 重点考查完整性、规范性 7 总分 50 基本要求 实际制作完成情况 50 发挥 部分 完成第（1）项 10 完成第（2）项 10 完成第（3）项 15 完成第（4）项 4 完成第（5）项 6 其他 5 总分 50 PWM直流电机控制器 摘要： PWM直流电机控制器是大多数场所普遍采用的直流电机调速技术。系统的控制部分以单片机为核心，由调速手把输入1—4V直流电压，通过单片机来控制输出PWM的占空比，从而以可变的占空比来实现电机调速控制。由于采用对直流电机电枢电压控制，可以实现电机启动、转动平稳。 关键词：PWM直流电机控制 占空比 调速控制 驱动电路 单片机 引言：近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(pulse width modulation,简称PWM)已成为直流电动机新的调速方式。这种调速方法具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能优良、效率高等优点，更重要的是这种调速方式很容易在单片机控制系统中实现，因此具有很好的发展前景。 一 方案设计与论证： 1电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第一种方案。 2 驱动电路方案 方案一：采用晶体管组成的快速半桥驱动电路，由PWM信号作为直流电机转速控制信号。这种驱动电路只能实现电机的单方向转动。 方案二：采用各国半导体厂商生产的直流电机控制集成电路作为驱动电路，其功能比较齐全的双极性，具有过热，过流，