2015年全国大学生电子设计竞赛双向 DC-DC 变换器(A题)设计分析报告

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2015年全国大学生电子设计竞赛 双向DC-DC变换器（A题）

【本科组】 2015年8月13日

目录 第一章方案论证 ................................................................. 错误！未指定书签。

1.1论证比较 ............................................................................................ 错误！未指定书签。 1.1.1实验方案选择 ................................................................................. 错误！未指定书签。 1.1.2脉冲发生模块的选择 ....................................................................................................... 2 1.2方案描述 .............................................................................................................................. 3 第二章电路与程序设计 ........................................... 3

2.1系统结构框图 .......................................................... 3 2.1.1主系统 ............................................................... 3 2.1.2子系统与器件选择 ..................................................... 3 2.2器件选择 ............................................. 错误！未指定书签。 2.3程序功能描述 ......................................... 错误！未指定书签。

第三章理论分析与计算 ........................................... 5

3.1参数的计算 ............................................................. 5 3.1.1电感的计算 ........................................................... 5 3.1.2开关频率的计算 ....................................................... 5

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3.1.3其他外围参数的选择 ................................................... 5

3.1.4输出电流设置 ......................................................... 6

第四章测试方案与测试结果 ....................................... 6

4.1测试方案及测试条件 ................................................ 6 4.1.1测试方案 ......................................................... 6 4.1.2测试条件 ......................................................... 7 4.2测试结果及其分析 .................................................. 7 4.2.1测试结果 ......................................................... 7 4.2.2测试分析 ......................................................... 8 附录1：电路实物图 ............................................. 8

?摘要

本系统介绍了一种双向DC-DC变换器的基本原理和实现方法。由SG3525芯片产生的PWM波经三极管传入到电路中，驱动MOSFET管，使其关断或导通，使电压升高或降低。同时，可由单片机监测相应信号经判断后控制继电器选择放电或充电的模式使电路保持在一直正常情况下运行。当充电电压超出限幅值时，单片机可自动断开主电路，以保护系统安全。此外，本系统在设计时注重了高精度的要求，使输出电流步进可控，且步进值小于0.1A。而系统中各元件的选择以低损耗为标准，提高了系统的低功耗特性，使系统的效率达到最高。本系统经过多次模拟与实验，基本完成各项要求。 关键字：DC-DC变换；低损耗；自动；可控；充电? ABSTRACT ThissystemintroducesthebasicprincipleandrealizationmethodofakindofbidirectionalDC-DCconverter.ThePWMwavegeneratedbytheSG3525chipisintroducedintothecircuitbythetransistor,drivingtheMOSFETtube,makingitshutofforon,sothatthevoltageisraisedorlowered.Atthesametime,thesignalcanbemonitoredbyasinglechipmicrocomputertocontroltherelayselectiondischargeorchargingmodetokeepthecircuitundernormalcircumstances.Whenthechargingvoltageexceedsthelimit,thesinglechipmicrocomputercanautomaticallydisconnectthemaincircuittoprotectthesystemsecurity.Inaddition,thesystemisdesignedwithhighaccuracyrequirements,sothattheoutputcurrentiscontrolled,andthestepvalueislessthan0.1A.Inthesystem,theselectionofthecomponentsofthesystemisthestandard,whichimprovesthesystem'slowpowerconsumptioncharacteristics,sothatthesystem'sefficiencyisthehighest.Thesystemhasbeensimulatedandtheexperiment,thebasiccompletionoftherequirements.

Keyword:DC-DCtransform;Lowloss;Automatic;Controllable;Charge