杭电短学期光隔型开关电源稳压系统设计

杭电短学期光隔型开关电源稳压系统设计 综合课程设计 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 题 目 光隔型DC/DC开关电源稳压系统设计 学 院 自动化 专 业 电气 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 与自动化 班 级 XXXXXX 学 号 XXXXXXX 学生姓名 XX 指导教师 张卫 孟明 完成日期 2010年XX月XX日 一、综合课程设计目的 ? 加强工程实践能力——锻炼 ? 培养知识综合运用——能力 本课程设计的重点是围绕着控制系统的建模、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 、校正(确定调节律)及系统 的实现技术等环节进行，着重培养学生具有综合运用已学的《自动控制原理》、《模拟电子》、 《数字电子》、《电力电子技术》及控制系统MATLAB仿真等知识，分析、设计简单控制系统 的初步能力，并具有运用EDA软件——Protel99se或DXP， 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 地绘制电路原理图的基本能 力。 二、课程设计题目与要求 光隔型DC/DC开关电源稳压系统设计 A、主要参数: (1)输入:(36-60)VDC; (2)输出:24VDC; 额定功率:100W; 负载率:(10-100)%; (3)其他:调制频率25KHz; L=125μH、C=1800μF B:主电路 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 :半桥式(MOSFET) 三、数学建模与调节率参数计算 1.开关电源控制系统的结构 输出+给定PWM 调节器开关电路 _比较器 反馈 2.开关电路主回路的理想开关模型 LS iUUR0C 3.可以建立状态空间平均模型和状态方程 1，，d0,，，,, L,,xxu,，,,Li，，L,,11,xu,,u其中， ,,i,,,,0,u，，C，，,,CRC，， 4.局部线性化得到小信号模型，可以求解出状态变量与控制量d(占空比)间的传递函数 uCsR(1/)，is(),ioL,,Lds()2LCss，，1, ,R , usu()Ciou,为工作点处输入电压值 io, L,ds()2LCss，，1,,R 5.PWM比较器(输入:控制直流电平u，输出:占空比d)，锯齿波us=kt，k ud1为锯齿波上升段斜率，则 ，传递函数为: d,,kTukT 6.开关电源的PID控制系统仿真 60PID1210e-7s +10e-4s+1StepPID ControllerGain1ScopeTransfer Fcn 1 Gain 四、MATLAB仿真分析 1、 初级仿真分析 Kp=0.005 Ki=3 Kd=0 ? 负载率为5 %时: ? 负载率为10 %时: ? 负载率为50 %时: ? 负载率为100 %时: 由以上仿真图像可以看出当负载在5%时，系统的超调量较大，同一组PI参数情况下，随着负载率的变大，系统的超调量逐渐减少，系统的响应时间也随着负载率的变大而变大。 五、硬件电路原理图设计分析与元器件选择 1.半桥逆变与整流模块: JP2+48+48V12 C1GNDR1Q1D1100uFUHResMOSFET-NDiode100K D3L1T1OUT1 INDUCTOTC3Diode125uH1800uFOUT2 D4 C2R2DiodeQ2D2100uFULResDiodeMOSFET-N100K R28TI半桥逆变与整流1 GND 半桥逆变的工作原理为:当两只晶体管都截止时，若两只电容的容量相等且电路对称，则电容中点A的电压为输入电压的一半。当Q1导通时，电容C2将通过Q1、变压器初级绕组N1放电;同时，电容C1则通过输入电源、Ql和T的原边绕组Nl充电。中点的电位在充、放电过程中将按指数规律下降。在Ql导通结束时，中点的电位为1/2E-ΔE，且两只晶体管全都截 止。两只电容和两只高压晶体管的集射极间的电压基本上相等，都接近于输入电源电压的一半。相反Q2导通时，C1放电、C2充电，中点的电位将增至1/2E+?E，即该点电位在开关过程中将在1/2E的电位上以?ΔE的幅值进行指数变化。由此可见，在半桥式电路中，变压器初级线圈在整个周期中都流过电流，磁心利用得更充分。 变压器的变比N1/N2在此处取2:1。 2.电压检测及输出接口模块 OUT1 R375MJP1 1Uf2 R4C4C510M0.1uF0.1uFOUT2 电压检测及输出 为尽量减少不必要的功耗，在电压反馈端的电阻尽量取大的阻值，这里反馈电压取3V;负载电阻接JP1端。 3.电流检测控制模块 +15v+15v+12vR22 14KR25R26470470R23U810KU7AIA4R17R20TI3LM358ANR246N13611K5K2R2710KQ34.7K2N3904R18R19R21C17100K2K1KSD80.1uF电流检测 GND2GND1GND2GND2 根据题目要求，变压器二次侧最大电流Imax2=100/24=4.2A;由于变压器变比为2，设过电流裕量为最大电流的10%，则:Imax1=1.1*(N2/N1)*Imax2=2.3A. 设检测电阻R28阻值为1欧姆，检测端电压Ut=2.3V，同相输入端电压Us，则:Us =Ut*R19*R23/((R20+R23)*R19+R17(R19+R20+R23)); 设基准电压1V，则凑合确定参数得:R17=1K; R19=2K; R20=5K; R23=10K. 4.PWM调制模块 +12V+12VU3 15+Vin+15V +5.1v16VREFVC13C130.01uF5CTR5+5.1v6RTU5R145.6KOUTPUTA11R67DISCHARGE470UAC14220R79CONPENSATION6N136R115.1KR13330nFGND2Uf3KR81INV.INPUTOUTPUTB14R15U61Mk4.7K470R102N.I.INPUTUBC1610K10uF8SOFT-STARTGROUND126N136R12R9GND24.3K1KIA10SHUTDOWNR164.7K GND2SG3525C150.1uFPWM调制GND2 GND1GND2 根据SG3525本身提供的高精度基准电压5.1V，在PID调节器反向输入端取基准电压3V。 通过SIMULINK仿真，我们采用PI调节，根据仿真效果，取参数Kp=0.005,Ki=3;根据Kp=R7/R8, Ki=1/R8*C14;可得PI调节模拟器件的值:R7=5.1K R8=1MK C14=330nF。 PWM调制频率根据: ,C,1000pF,R,6.8k,5s(200kHz), ,1TTf,,f,500kHz，，,max,,C,0.01F,R,5.6k,40s(25kHz),，，0.7R，3RC TT,TDT 即R5=5.6K C13=0.01uF R6为死去时间设定电阻，一般取0~500欧姆，这里取220欧姆。 5.半桥驱动模块 +15v U2D6IR2110 9VDDVB6 UA10HINHO7UHC90.1uFUB12LINVs5 VCC3C80.1uFSD11SDLO1UL C100.1uF13VssCOM2 半桥驱动 GND2GND2 6(辅助电源模块 1> 12V辅助电源 U4LM2576 FB4+48V1+VIN L3OUTPUT2+12V 100mHGNDON/OFFC12C11D71000uF3547uFIN5822 GND2+12V电源 采用LM2576-12V模块芯片直接转换 2> 15V辅助电源 U1LM2576 FB4+48V1+VIN L2OUTPUT2+15V 100mHGNDON/OFFC7C6D51000uF3547uFIN5822 R0GND2 0+15v电源 GND1GND2 采用LM2576-15V模块芯片直接转换 六、参考文献 杨旭等，开关电源技术，机械工业出版社; 开关稳压电源的设计与应用 科学出版社; 长谷川 彰 陆治国 实用电源技术手册-开关电源分册 辽宁科学技术出版社; SG3525DATASHEET。 IR2110DATASHEET;