单片机移动电源原理图

基于单片机控制的开关电源的设计

哈尔滨剑桥学院 毕业设计 论文题目：基于单片机控制的开关电源的设计 学生：孙中凯 指导教师：李德胜高级工程师 专业：电气工程及其自动化 班级： 12级电气2班 2016年5月

毕业设计（论文）审阅评语

毕业设计（论文）答辩评语及成绩

基于单片机控制的开关电源的设计 摘要 电源技术是一种应用功率半导体器件，综合电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术的多学科的边缘交叉技术，随着科学技术的发展，电源技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关。目前电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科。他对现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高效率、高可靠的电源起着关键作用。 本文设计主要目的是实现一个单片机控制开关电源，所以在这次设计中使用了单片机实现。在这次设计文档中，详细阐述了开关电源与线性电源的比较，总体结构设计，通过键盘预置期望输出电压值，模/数转换器对输出电压进行采样，由软件控制单片机输出相应的脉冲宽度，对开关电源进行脉宽调制，输出预期的电压。并采用PID算法控制输出电压稳定，构成可输出12v到0v的可调节电压，并显示实时预置值与电压。 关键词：财开关电源；半导体；PID算法；闭环控制；数控

目录 摘要.................................................................................................................................................. I 1 绪论 (1) 1.1 课题环境背景 (2) 1.1.1绿色节能型开关电源 (2) 1.1.2 智能化数字电源 (1) 1.1.3 可编程开关电源 (1) 1.2 电源技术的发展与方向 (2) 1.2.1 线性电源和开关电源 (2) 1.2.2 电源技术的发展方向 (2) 1.2.3 开关电源的市场前景和研究现状 (3) 1.3 本文研究主要内容 (3) 2 系统方案设计 (4) 2.1 开关电源工作原理 (4) 2.2 开关电源与线性电源的比较 (4) 2.2.1 线性电源的缺点 (4) 2.2.2 开关电源的优点 (4) 2.3 系统方案论证 (5) 2.3.1 方案1 (5) 2.3.2 方案2 (5) 2.3.3 方案3 (6) 2.3.4 方案分析 (6) 2.3.5 总体结构设计 (6) 2.4 系统难点分析 (7) 2.4.1 如何提高电源工作频率 (7) 2.4.2 储能电感的绕制 (8) 2.4.3 标度转换技术 (9) 2.5 开关变换器结构分析与选择 (9) 2.5.1 降压变换电路分析 (9)

PWM控制电路的基本构成及工作原理

甲血罔屈十 锂代-* 卜 ARC 阴 I/O CAP 基于DSP 的三相SPWM 变频电源的设计 变频电源作为电源系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。现代变频电源以低功 耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。变频电源的整个电路由交流 -直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电 流波形均为纯正的正弦波，且频率和幅度在一定范围内可调。 本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资 源，实现了 SPWM 的不规则采样，并采用PID 算法使系统产生高品质的正弦波，具有运算速度快、精度高、灵活性好、 系统扩展能力强等优点。 系统总体介绍 根据结构不同，变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。本文所研究的变频电源采用间接变频结构即 交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交 -直变换，然后在DSP 控制下把直流电源转换成三相 SPWM 波形 供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。变频系统控制器采用 TI 公司推出的业界首款浮点数字信号控制器 TMS320F28 335,它具有150MHz 高速处理能力，具备32位浮点处理单元，单指令周期 32位累加运算，可满足应用对于更快代码 开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代领先的数字信号处理器相比，最新的 F2833x 浮点控制器不 仅可将性能平均提升50%，还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点 C28x TM 控制器软件的特点。系统总体框图如 图1所示。 图1系统总体框图 （1）整流滤波模块：对电网输入的交流电进行整流滤波，为变换器提供波纹较小的直流电压。 （2）三相桥式逆变器模块：把直流电压变换成交流电。其中功率级采用智能型 IPM 功率模块，具有电路简单、可 靠性高等特点。 （3）LC 滤波模块：滤除干扰和无用信号，使输出信号为标准正弦波。 （4） 控制电路模块：检测输出电压、电流信号后，按照一定的控制算法和控制策略产生 SPWM 控制信号，去控制 IPM 开关管的通断从而保持输出电压稳定，同时通过 SPI 接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。捕获单元完 成对输出信号的测频。 （5） 电压、电流检测模块：根据要求，需要实时检测线电压及相电流的变化，所以需要三路电压检测和三路电流 检测电路。所有的检测信号都经过电压跟随器隔离后由 TMS320F28335的A/D 通道输入。 电柠朗 初电厝

单片机和数据采集系统的电源模块设计

开发研究与设计技术 本栏目责任编辑：谢媛媛 １引言 电源模块是单片机应用系统或数据采集系统中不可缺少的部分，但不同系统会有不同要求，本文就针对该模块的设计作些探讨。 ２相关知识 设计时通常提倡采用“器件解决”途径（即尽量寻找合适电源芯片来解决难题）的指导思想，故对电源器件的了解是很必要的。为讨论方便现先给直流电源器件做个分类： ２．１按原理分类［１］ ａ）线性稳压电源 线性电源是调整管工作在放大区域的电源，它通过改变调整元件的控制信号强弱来调节其等效电阻大小，从而稳定输出电压。其特点是纹波系数小，但效率低，一般适用于小功率的电子电路。 ｂ）开关稳压电源 开关电源是调整管工作在开关状态，通过改变开关管的导通时间，来得到稳定的电压输出。其特点是纹波系数大，电磁兼容性差、但效率高，过载能力强，一般适用于大功率或要求效率高的场合。 ２．２按用途分类 ａ）通用型：常用的有线性类型的稳压电源器件、 开关类型的变换电源器件； ｂ）专用型：一些多功能的、 专门用途的电源器件。３模块设计 实际中给系统供电的一般是已经过工频整流、滤波、一次稳压的直流电源，或直接采用各种电池，故此处就不讨论这部分。 ３．１方案确定 对一个需要多组电源电压的系统来说，通常有以下几个方案［２］： １）采用一个具有多路输出的隔离型ＤＣ／ＤＣ模块； 该方案实际是一个区域的集中式供电，存在着集中式供电的一些弱点，另外也很难获得满足系统实际需求的商品化多路输出 ＤＣ／ＤＣ模块，参见图１（ａ）。 ２）采用多个不同的隔离型ＤＣ／ＤＣ模块获得多组电源； 该方案最为简单，只须根据系统要求购买合适的商品化模块，然后按照制造商的规定将其安装到系统中，不需要太多设计就可达到过压、过流保护、热管理等方面的系统要求。缺点是成本过高，原因是每个模块都有独立的隔离变压器、反馈环路及其它一些相关元件，参见图１（ｂ）。 ３）采用一个隔离型ＤＣ／ＤＣ 获得系统主电源，然后由系统利用多个非隔离ＤＣ／ＤＣ变换模块获得各种电源。 该方案可以获得最低的成本。由一个ＤＣ／ＤＣ转换器提供隔离及系统主电源，其它电源采用廉价的拓扑变化获得。一般来说，除主电源之外的其它辅助电源功率相对较低，且多数不需要和主电源隔离，因此实际实现起来比较容易，成本廉价，使系统成本得以优化，参见图１（ｃ）。 ３．２几个关键环节的处理 １）二次稳压处理 对数字器件或稳定性要求较高的器件，通常需采用二次稳压处理。与此相关的可选用电源 器件为线性稳压源类型，常用的如三端稳压源ＣＷ７８ＸＸ，ＣＷ７９ＸＸ等，示例［３］见图２（ａ）。设计中基本都要用到二次稳压处理。 ２）升降压和倒相变压处理 在系统中一般都需要设计多个电压等级，如典型的有＋／－３．３Ｖ用于微耗芯片供电；＋／－５Ｖ用于单片机ＩＣ供电；＋／－１２Ｖ或＋／－１５Ｖ则为数据采集ＡＤ芯片所用，这时就需要采用升降压办法来变换电压值大小，而用倒相方式改变电压极性。与此相关的可选用电 （下转第１７１８页） 收稿日期：２００７－０１－１２ 作者简介：茶国智（１９７３－），男，云南大理人，讲师，西南交通大学２００４级光学工程在读硕士，研究方向：光电检测与信息处理。 单片机和数据采集系统的电源模块设计 茶国智 （大理学院物理与电子信息学院，云南大理６７１０００） 摘要：拥有一个优质的电源模块是使单片机应用系统或数据采集系统稳定、安全地工作的重要保障。但不同系统会有不同要求，本文就针对该模块的设计作了些探讨，并阐述了进行电源模块设计时需要掌握的一些要点，包括设计方案的确定、稳压和变压环节的处理、为获得高性能电源模块需采用的诸多特殊措施等等，希望能给需要进行电源模块设计的初学者带来有益帮助。 关键词：单片机；数据采集；电源模块；设计中图分类号：ＴＰ３０３＋．３ 文献标码：Ｂ 文章编号：１００９－３０４４（２００７）０６－１１６９０－０１ ＴｈｅＤｅｓｉｇｎｏｆａＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＭｏｄｕｌｅＡｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅＳｉｎｇｌｅＣｈｉｐＭｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｎｄＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ ＣＨＡＧｕｏ－ｚｈｉ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，ＤａｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｕｎｎａｎ６７１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ，ｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈａｔｔｈｅａｐｐｌｉｅｄｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｏｒｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｈａｖｅａｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｍｏｄｕｌｅｗｉｔｈｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙ，ｂｕｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．ｓｏｍｅｍａｉｎｐｏｉｎｔｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎａｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｍｏｄｕｌｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｎｃｅｒｎｅｄｗｉｔｈｓｅ－ｌｅｃｔｉｎｇｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅ，ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｏｒｔａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｖｏｌｔａｇｅ，ｅｍｐｌｏｙｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｓｐｅｃｉａｌｐｒｏｐｅｒｔ，ａｎｄｓｏｏｎ，ｉｓｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｉｔ，ｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｇｉｖｅｈｅｌｐｔｏｇｒｅｅｎｅｒｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；Ｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；Ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｍｏｄｕｌｅ； Ｄｅｓｉｇｎ 图１ 设计方案图

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量

一种基于MCU的同步Boost的移动电源设计

1.引言 本文引用地址：随着iphone、ipad带动的全球智能手机、平板的风靡一时，人手一部智能手机已经不再是遥远的梦想，手机与平板是人们外出的必备物品，除了兼具通信、拍照、电脑功能之外，这些数码设备同是也是一种时尚体现，对轻巧纤薄的完美外形之极致追求与电池的续航能力成为一对矛盾。为了追求完美，iphone、ipad更是设计出一体化用户不可拆卸机身，电池无法拆卸，于是移动电源成为了数码后备电源的必须品，其市场需求随着智能设备的发展迅速扩大。 2.方案分析 2.1技术规格与方案比较 当前适用于手机平板的主流移动电源的规格为： (1)具有锂电池充放电管理功能; (2)5V/500mA/1A/2A输出。 其中，锂电池充放电管理由“保护IC+ASIC或MCU”实现，5V/500mA/1A/2A输出由锂电池Boost升压加反馈控制实现。在移动电压的方案中，最关键的指标和技术难点是Boost升压输出的效率，因为锂电池充电电源一般来自220V市电充电器，不需要特别强调效率，而Boost升压是将电池的电能输出给手机、平板，充电效率特别重要。以10000mA时的移动电源为例，90%的效率与70%效率的Boost充电电路，输出电能相差2000mAh，从用户体验来看，效率低的移动电源发热严重，安全隐患也较大。Boost电路主要有两种，一种为二极管续流Boost，电路相对简单，一种为同步Boost，电路相对复杂，对控制时序的精度要求高，过去几年由于需求旺盛，为了快速出货，大量方案均采用二极管续流的Boost方案，价格战非常剧烈，因此，高端厂家开始转移到同步Boost方案。 2.2专用MCU的同步Boost方案 移动电源专用MCUHT45F4M的方案是当前市场广泛采用的同步Boost方案，具有电路简洁，效率高的特点，原厂提供的技术指标为：静态耗电小于10uA，实测放电转换效率最高超过91%(5V/700mA输出时)。锂电池保护机制：过流过压过温保护。其同步Boost的原理图与二极管续流Boost对比如图1所示。 图1HT45F4M同步Boost与通用MCU二极管续流Boost对比 由图1所致可见，HT45F4M与通用MCU相比，主要特点是内置互补式的PWM输出功能，通过OUTL、OUTH的PWM互补时序，分别控制NMOS、PMOS的通断，从而实现同步Boost。我们实测过该方案的成品，效率与厂家提供的指标基本一致，与二极管Boost方案相比，1A以上大电流工作时，其功率器件发热量低，效果差别明显，性能良好。 3.互补式PWM的IC设计实 现由于HT45F4M与通用MCU的主要差异是互补式的PWM输出，如果设计一颗实现互补式PWM输出的ASIC，适当选择具有PWM输出功能的通用MCU搭配，也可以实现类似HT45F4M的功能。这种IC设计+通用MCU的方案可以广泛利用现有的大量MCU资源，更具灵活性，成本也有竞争力。 3.1结构框图与时序图 互补式的PWM的结构框图与时序图如图2所示，由通用MCU产生PWM输出，输入ASIC，经延时时间插入电路，产生互补式的PWM输出，此PWM输出为PWMp，PWMn两路，PWMp控制P-MOS，PWMn控制N-MOS。这两个MOS管在充电时，用于控制充电电流;在放电时可用于控制放电电压。充电时，PMOS导通的时间越长，充电功率越大。放电时，NMOS导通的时间越长，放电功率越大。

开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析

开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”） 配图1：标准的线性电源设计图

配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。 反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。 第2页：看图说话：图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3：没有PFC电路的电源 图4：有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。

基于单片机的直流稳压电源的设计设计

基于单片机的直流稳压电源的设计设计

毕业设计论文 基于单片机的直流稳压电源的设计

摘要 直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。传统的直流稳压电源几乎都是用旋纽开关调节电压，调节精度不高、难控制、体积大、结构复杂，而且经常跳变，使用麻烦。 将单片机数字控制技术融入直流稳压电源的设计中，设计出的数字化直流稳压电源具有数码显示、数字输入调压、电压调节精度高的特点。而且通过软件编程，易于实现功能的扩展。数控电源目前的发展，主要朝着更高的数控精度和分辨率及更好的动态特性；更好的环保性能；智能化与高可靠性；更广泛的应用方向发展。 本设计利用AT89S51作为主控芯片，控制数模转换模块DAC0832的输出电压，通过运算放大器OPA552放大输出。设置四个按键，来实现电压的增减，并带有数码显示模块。可以达到每步0.1V的精度，输出电压范围0~15V，电流可以达到200mA。 关键词：数控电源；AT89S51；DAC0832；OPA552

Abstract Direct current voltage-stabilized power supply is one of the commonly used equipment in electronic technology. It’s widely used in teaching, researching and other fields.Most of the traditional direct current voltage-stabilized power supply use the knob switch to adjust the voltage.It has the trouble of low-precision and difficult to control. The structure is complex and the volume is large. The numerical control technique of single chip microcomputer is adopted in the design of direct current voltage-stabilized power supply for a digitalized.Having numeral display,the direct current power can adjust voltage programmably and differentiate voltage precisely.Moreover,it’s easy to have its function enlarged through the programmer.Numerical control direct current voltage-stabilized power supply mainly toward to high-precision,high-resolution,better dynamic characteristics,better environmental performance,intelligent,high reliability and wider application direction. In this design,using the AT89S51 as main module to control the output voltage of DAC0832. The voltage is magnified by amplifier OPA552. In this system, the step of voltage is control by four keys, and the display module is also designed.The step precision is 0.1V,the output voltage is range from 0V to 15V and the current is up to 200mA. Key words: Numerical control power；AT89S51；DAC0832；OPA552

移动电源测试规范方案

移动电源产品测试验证状态 项目名称： 产品型号： 产品阶段： □ 初样阶段 □ 正样阶段 □ 试产阶段 □ 量产阶段 测试验证时间及验证状态: 验证开始时间： 验证结束时间： 产品最新验证状态图：（例如） 移动电源产品最新验证图 60% 20%20% 测试Pass 测试Fail 未完成测试项目 验证中出现的严重问题： 总测试项目 5 测试合格项目 3 测试不合格项目 1 未完成的测试项目 1

移动电源测试规范 1：目的: 规范移动电源的测试，包括测试项目、测试条件、测试方法以及判定 标准。 2：使用范围: 适用于欣旺达研发中心研发一部所有的移动电源项目的测试。 3：参考标准: 《移动电源通用规范》 《EN55022-2006》 《GB-18287-2000》 《GJB4477-2002》 《EN61000-4-2》 《IEC61000-4-2》 《IEEE1725-2006》 《UL1642安全标准》

测试仪器、测试工具、测试环境：测试仪器： 仪器序号 仪器仪表 备注仪器名称仪器型号 1 直流电源Agilent E3634A 2 直流电源Agilent U8032A 3 万用表Agilent 34401A 4 万用表Fluke 187 5 直流电阻负载Chorma63640 6 温度采集仪Fluke Hydra Series 7 示波器Tektronix MSO3054 8 电流放大器TCP0150 9 静电测试仪 NS61000-2K 10 恒温恒湿箱 11 老化柜恒翼能老化柜 测试工具： 实验室所有的测试工具。 测试环境： 测试实验室、环境实验室。

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、 开关电源的电路组成： PWM ① 防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ② 输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及

杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。 为安规电容，L2、L3为差模电感。 ②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间， 由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2 导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大， Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体 表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输 5

基于单片机的开关电源的设计

目录 引言 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 1 概述 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 课题来源及意义 (1) 1.2 课题基本要求 (2) 1.3 相关背景介绍 (2) 2 基于单片机的数控直流电源方案设计 (2) 2.1 方案设计 (3) 2.1.1 方案1：开关稳压电源 (3) 2.1.2 方案2：线性稳压电源 ........................................................... 错误!未定义书签。 2.2 方案论证 ................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1方案一分析............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2.2方案二分析 (5) 3．硬件电路设计 (5) 3.1 主电源电路设计 (6) 3.1.1 变压器的选择 (6) 3.1.2 整流滤波电路 (7) 3.1.3 稳压调压电路 (8) 3.1.4 扩流电路 (8) 3.2 副电源电路设计 (9) 3.3 控制部分电路设计 (10) 3.3.1 A/D及D/A转换电路 (11) 3.3.2 校正部分电路......................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.3 键盘及数码管显示电路 .......................................................... 错误!未定义书签。 4 软件设计.................................................................................. 错误!未定义书签。7 4.1 软件介绍 ................................................................................. 错误!未定义书签。7 4.1.1 Protel 99 SE....................................................................... 错误!未定义书签。8 4.1.2 Keil uVision2....................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 编程思想 ................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.1 键盘和数码管扫描子程序 (19) 4.2.2 ADC0809转换子程序............................................................... 错误!未定义书签。 4.2.3 DAC0832转换子程序 (21) 4.2.4中断定时处理程序设计 (21) 4.2.5数码显示子程序 (22)

博创杯作品设计方案报告文档

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第十一届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛 作品设计报告 手机宠物 Phone pet 设 计 报 告 队伍编号：B-HeN-20150637 参赛学校：许昌学院 作者：学生1 闫振

学生2 宋增 学生3 陈平胜 指导教师：张柯 组别：□硕士组█本科组□高职组 摘要 基于51单片机和Arduino开发平台，以蓝牙无线技术为基础，设计手机宠物光立方以及传感器系统。运用光立方监控手机来电事件，使用温、湿度传感器获取温、湿度参数的实时数据，通过烟雾传感器进行火灾报警。使用51单片机控制光立方和传感器，使温、湿度参数在液晶屏上显示，通过蜂鸣器进行报警。除实现手机来电感知外，该设计还能实时监控温、湿度，进行火灾报警。 关键词：蓝牙传输、光立方，传感器、来电监控 Abstract Based on 51 single-chip microcomputer and Arduino development platform, Bluetooth wireless technology as the basis, design mobile phone pet optical cube and sensor system. Using light cube to monitor the phone calls incident, the use of temperature, humidity sensor temperature, humidity parameters of real-time data, through smoke sensor for fire alarm. Use 51 single-chip control light cube and sensor, so that temperature and humidity parameters on the LCD screen, the alarm through the buzzer. In addition to realize the phone to the inductor, the design can real-time monitoring temperature, humidity, fire alarm. Key words: bluetooth transmission、 light cube、 sensors、 caller monitoring

低功耗移动电源硬件电路

解读低功耗移动电源系统硬件电路 移动电源是一种采用可充电电池作为储电单元，通过升压或者降压的方式输出能量，可以通过用电器直流电源输入接口直接对用电器供电或者充电，以达到为便携式电子产品续航的目的。移动电源的基本构成一般由可充电电池、升压或降压电路、充电管理电路、电池保护电路、控制电路等组成，基本架构示意图如图1所示。 从移动电源的基本构架上看，可以把移动电源的结构简化为电池和电路保护板。电池的材料、体积、容量等都直接影响移动电源的质量。目前手机等随身携带的电子产品移动电源的电芯多为聚合物电池。新一代的聚合物电池的聚合物化程度很高，所以可做到面积任意化和形状任意化、薄形化。而且．聚合物电池的单位能量比一般锂电池的单位能量提高了50％．其容量、安全性、充放电特性、工作环境、使用寿命以及环保性能等方面都较一般锂电池有大幅度的改善。电路保护板是移动电源的主要电路设计．对移动电源的性能及安全性的影响很大。该电路板主要功能是实现对电池的充电、放电管理，以及对电池的保护。如果失去了对电池的保护，移动电源将成为随时会燃爆的手雷。移动电源使用的电池电压一般都在2．7～4．2 V，电压随着电量的下降而下降，而2．7～4．2 V的电压是不能直接给其它数码产品充电或供电的，所以移动电源要向外输出电能必须有升压控制电路。由于采用聚合物电池作为移动电源的初始储能，当储能用完，就要补充，因此聚合物锂电池必须有充电控制电路。 单片机控制电路

SN8P2711A是一个拥有RISC-1ike的高性能和低功耗系统，价格非常便宜，引脚相对较少，广泛应用于小家电、温度测量、高端智能型充电器、开关电源等领域。本设计选用 SN8P27llA单片机作为移动电源的控制系统。具体电路设计如图3所示。 该控制电路主要完成采集电压、控制充放电的工作状态、电量指示等功能。开关s1实现整个系统的打开与关闭。四个发光二极管用来指示充放电状态下的电量。P4．0口连接升压电路输出端控制信号ON/OFF。控制升压电路是否输出到负载。P4.1连接升压芯片S8355的开关控制端子ON/OFFl，控制芯片进行启动或者停止升压工作。P4.2口采集输出电压．将接收到的采样电压进行AD转换，检测输出负载电压是否正常。P4.3和P4.4口采集聚合物电池电压和电流信号，将接收到的采样电压进行AD转换。检测输出负载电压是否正常。P0.0口先检测外界是否有输入电压，然后控制充电电路是否工作。P0.4口作为检测指示充满电的信号，当聚合物电池充满电时，AP5056的STDBY端口输出低电平信号，送到P0.4口检测，检测到低电平，控制P0.0口输出低电平，从而使AP5056处于休眠状态，停止充电。由于该单片机采用内部聚合物电池供电，在充放电过程中电压不稳定，为了保证单片机的供电稳定，采用Xc62063低压差大电流稳压器进行稳压。 电池充电管理电路 充电管理电路采用芯片AP5056，该芯片可以对聚合物锂电池进行恒流／恒压充电，外围只需接极少的元器件，可以适应USB电源和适配器电源工作，非常适用于便携式应用的领

基于单片机的直流稳压电源设计

课程设计论文 设计题目：单片机控制直流稳压电源设计 学校： 院系： 专业： 年级：2013级 姓名学号： 指导教师

单片机控制的直流稳压电源设计 摘要： 本系统以AT89S52单片机作为系统的核心，由D/A数字模拟转换模块、按键、LED串口显示模块等模块组成一个数控电源。该系统实现了输出电压：范围2～＋15.0V，步进1V，纹波不大于10mV；输出电流：500mA；输出电压值由数码管显示；由“＋”、“－”两键控制输出电压步进增减。输入模块的按键按下之后，对单片机就有了一个输入，单片机将输入的数字一方面给显示模块，让它们在数码管中显示出来；另一部分输给DAC0832，让它转化为模拟量电流输出，通过运算放大器将这模拟量转化为相应的电压，这电压经过放大后控制LM317的控制端，从而实现输出电压的控制。 关键词：AT89S52 单片机, 数控电源, D/A, 直流电源 1

目录 摘要 (1) 目录 (3) 目录1 (3) 目录2 (3) 1 直流稳压电源发展方向 (4) 2 系统概述 (4) 2.1 方案论证 (5) 2.1.1 控制器部分 (6) 2.1.2 显示部分 (6) 2.2电路特点 (7) 3 电路设计 (7) 3.1 总体方框图 (9) 3.2 工作原理 (10) 4各主要电路及部件工作原理 (10) 2.7 最小系统电路设计 (17) 5 软件流程图 (18) 6 原理图设计 (19) 2 6.1 ADC0804原理图 (19) 6.2.1 DAC0832原理图 (20) 6.2.2 DAC0832PCB板图............................ 错误！未定义书签。 6.3 单片机稳压电源整体原理图 (20) 6.3.1 单片机稳压电源整体原理 (21) 总结 (19) 致谢 ................................................. 错误！未定义书签。参考文献 .. (21) 附录一：系统原程序 (22)

小米10400移动电源技术方案深度剖析

小米10400移动电源技术方案深度剖析 移动电源网独家撰稿，转载请保留出处链接。 大家好！我是来福，移动电源资深技术爱好者，鉴于目前网络上移动电源方案知识甚少，而移动电源最核心的技术恰恰就在方案，从今开始特在移动电源网开设移动电源方案技术篇连载，对目前市面主流品牌，畅销产品等移动电源方案一一深度剖析，与移动电源设计师和技术迷们一起分享！我们首款产品就选目前最热门的小米10400mAh移动电源吧。 研究移动电源很久，各种方案满天飞，有感而发写一些东西和大家分享。这篇文章献给移动电源行业中的设计师朋友和一些技术迷。希望借这篇文章可以引发移动电源行业对技术方案的重新思考。先从小米开刀吧。小米移动电源自面市以来，以低廉的价格、良好的做工以及品牌效应受到市场的追捧。但在火热的表象下却需要一些冷静的思考。这里假设大家对小米稍微有些认识，不讨论非技术性问题，如外观等。下面是小米电源板的正反面照片：

先看下小米的方案： 1 、BQ24195充放电集成芯片： 小米希望减小面积，所以选择了充放电集成的方案。同时小米认为TI的芯片会带来更好的效率和可靠性。但实际上TI的芯片显然不适合移动电源使用。暂不说2.8美金的售价。该芯片主要特征： ●采用高压工艺； ●内部集成了4颗MOS，其中一颗用于路径管理，支持同时充放电，一颗用于检测充电电流，剩下2颗N 管组成双N结构； ● 1.5MHz开关频率： 这是为了使用小尺寸电感，因此电感DCR也小，在大电流输出时效率会更好。 ●其中采用QFN24封装： 尺寸小，但外围还需要搭配很多器件。 ●电池充电电压精度±20mV： 这个指标很一般。优秀的指标是±2mV。 ●2A充放电效率在88%以上： 但实际上移动电源设计中需要外加电感、电流检测电阻、锂电保护等，所以整体效率在3.3V转5V时仅有81%。2.4A时发热达到100度，达到芯片极限。优秀的芯片可以保证3V转5V在2A时有90%以上的效率，温度在50度以内。 ●带I2C接口调节各种阈值；但精度不够。 对这样的方案会有几个问题： ●无法做输出短路保护，是个严重的问题。外部短路保护性能必然不如芯片内部保护。这是保险公司需要考 虑的问题。 ●无法实现空载检测，需要外置电流检测电阻并采样判断。 ●无法实现电量检测，需要外部电路 总之，TI的该款芯片不是移动电源最合适的芯片。 2、ABOV单片机： 单片机的选择很多，无非是速度、字长、指令集、存储空间、外部资源等的区别。移动电源中，单片机主要做状态控制、显示、按键响应、电流电压检测、空载检测、过温保护等等。但注意的是单片机绝对不能做电源反馈环路控制。在这点上小米有清醒的认识。但国内诸多移动电源的小公司仍然在铤而走险为降低成本采用所谓的MCU 多合一方案。这里只需要说明一点，但由于设计欠考虑，在早期的小米移动电源中发生了无法检测输出空载的情况，在后面会谈到。这都是因为单片机的ADC实际上是无法执行微小电压检测的，失调电压高达几毫伏。

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源各模块原理实图 讲解 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

开关电源原理 一、开关电源的电路组成： RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻 上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消 耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电 压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。

会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、 功率变换电路： 1、MOS 管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET （MOS 管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS 管是利用栅 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4应力减少，EMI 产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V 时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断 。

R1和Q1中的结电容C GS 、C GD 一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管 的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量也就越多；当Q1截止时，变压器通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量，同时也达到了磁场复位的目的，为变压器的下一次存储、传递能量做好了准备。IC 根据输出电压和电流时刻调整着⑥脚锯形波占空比的大小，从而稳定了整机的输出电流和电压。 C4和R6为尖峰电压吸收回路。