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《基于单片机的开关电源设计-开题报告》-单片机

资源清单:开题报告(字数3145)
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本资源内容包括:开题报告(字数3145)

一、《基于单片机的开关电源设计》-资源截图


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二、《基于单片机的开关电源设计》-资源简介:

 
 
毕业设计(论文)开题报告
 
 
 
 
 
设计(论文)题目:  基于单片机的开关电源设计
院  系  名  称:   电气与信息工程      专  业  班  级:                
学  生  姓  名:                  导  师  姓  名:                 
开  题  时  间:     201XXX日   
 
一、 课题研究目的和意义
开关电源是利用现代电力电子技术控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制IC和MOSFET构成。基于单片机控制的开关电源主要涉及其中主要涉及单片机、桥式整流电路、DC-DC回路、A/D转换、PWM技术等的应用。在设计基于单片机控制的开关电源的过程中,了进一步解51系列单片机的功能和特点,学习单片机的基本知识以及基于单片机做相关产品设计的基本思路和方法,并对单片机的编程进一步巩固,更加了解A/D转换、DC-DC回路、PWM的工作原理、实现方法以及其应用。
随着电子技术的发展,数字电路应用领域的扩展,现今社会,产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势,设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注,尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关心。性能好的电子设备,首先离不开稳定的电源,电源稳定度越高,设备和外围条件越优越,那么设备的寿命更长。基于此,人们对高精度、高稳定性的开关电源的需求越来越迫切。众所周
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线性,在调整时,需要花费一定的时间,况且还要当心漂移,使用起来非常不方便。因此,开关电源不仅具备良好的输出质量而且还具有多功能以及一定的智能化,以精确的微机控制取代精确度小的人为操作,在实验开始之前就对一些参数进行预设,这将会给各个领域中的实验研究带来不同程度的便捷与高效。 
二、 文献综述
  数传统的晶体管串联调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。这种传统稳压电源技术比较成熟,并且已有大量集成化的线性稳压电源模块,具有稳定性能好、输出纹波电压小、使用可靠等优点。但其通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都很大的滤波器。由于调整管工作在线性放大状态,为了保证输出电压稳定,其集电极与发射极之间必须承受较大的电压差,导致调整管功耗较大,电源效率很低,一般只有45%左右。另外,由于调整管上消耗较大的功率,所以需要采用大功率调整管并装有体积很大的散热器,很难满足现代电子设备发展的要求。20世纪50年代,美国宇航局以小型化、重量轻为目标,为搭载火箭开发了开关电源。在近半个多世纪的发展过程中,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源,并广泛应用于电子整机与设备中。20世纪80年代,计算机全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代。20世纪90年代,开关电源在电子、电器设备、家电领域得到了广泛的应用,开关电源技术进入快速发展期。
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**********************************************一个致命的弱点就是单一的电压输出,这如果突然断电,或者是电压出现短暂的下冲现象,会造成工作系统的重新启动,工作一时中断,原有的数据可能丢失,仅仅一瞬间可能会造成无法弥补的损失。开关电源可以实现双输入供电和不间断供电。与线性稳压电源相比,开关电源具有效率高、体积小和重量轻等突出优点;但存在电路复杂、纹波大、干扰大的缺点。
开关电源和线性电源相比,两者的成本都随着输出功率的增加而增长,但两者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使的开关电源技术也不断的创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,从而为开关电源提供了广阔的发展空间。开关电源功率密度的提高是一个研究的重点。
三、基本内容、拟解决的主要问题
    设计内容:
(1)了解基于单片机控制的开关电源的基本工作过程以及实现方法,
(2)了解单片机的结构以及各部分功能的应用;
(3)了解PWM的工作原理以及实现方法;
(4)学习整流电路的设计与应用;
(5)学习A/D和D/A模块、DC-DC电路的设计与应用;               
(6)学习自动换挡的原理及实现方法;
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3、开关电压有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力。
4、电源长时间工作时防止因产生过多热量烧坏电源器件。
四、整体方案
设计开关电源有多种设计方法,方案也是多种多样的,对于DC-DC变换,有隔离与非隔离两种,但由于隔离变压器的漏磁和损耗等会造成效率的降低,且本设计并未要求使用隔离方式所以可以选用非隔离方式,而对于非隔离方式中可以为降压斩波电路(Buck Chopper)、升压斩波电路( Boost Chopper)、升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper),在三种电路中升降压斩波电路的电路控制最**********************************************
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 基于单片机的开关电源设计-开题报告
图1  整体框图
五、技术路线
首先,了解单片机控制的基本原理,掌握单片机系统设计的基本方法。学习Protel的使用方法,打好理论基础。其次,对系统总体框架进行分析,根据系统所要实现的指标,分析各模块并设计基于单片机的开关电源的硬件系统,在keil C环境下完成单片机的软件的设计,并进行仿真,并根据出现的问题不断修改,以达到设计要求。仿真到达预期效果后,制作印制电路板即PCB板,经过一系列加工,最终完成实物的制作。实物制作成功后,调试硬件和软件。根据调试过程中出现的问题和故障,采取相应的措施,不断完善。最后,对负载提供有效电压,并在特定的情况下完成复位功能。
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六、进度安排
1、第一周~第三周,查资料、交开题报告。
2、第四周~第五周,查资料、确定系统总体设计方案。
3、第六周~第九周,硬件部分设计。
4、第十周~第十二周,软件部分设计。
5、第十三周~第十五周,完成毕业设计初稿提交指导教师审查;
6、第十六周,6月20日前 完成打印图纸、说明书,准备答辩。
 
参考文献
[1] 张占松 蔡宣三 开关电源的原理与设计[M]  1998  
[2] 王志强等译 开关电源设计[M] 2005  
[3] 林士伟 董亚春 基于C8051F410片上系统智能开关电源的设计[J] 吉林化工学院学报 2012-03-15   
[4] 王兆安 刘进军 电力电子技术[M]  2009  
[5] 张亚苏 张争光 浅谈开关电源如何抑制电磁干扰[J] 中国新技术新产品 2012-03-25  [6] 刘胜利 现代高频开关电源实用技术[M]   2001  
[7] 周志敏 开关电源实用技术[M]  2005  
[8] 薛锋 PWM开关电源及技术改进[J] 科技传播 2011-10-23  
[9] Division of Motorola SWITCHMODETM Power Supplies Reference Manual and Design Giude[M] 1999  
[10]  Wahlers R L;Huang C Y D;Heinz M R Low profile LTCCtransformers[R] 2002

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