毕业设计（论文）-基于单片机控制的DC-DC变换器的设计.doc

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目录
第一章绪论 1
系统背景 1
绿色节能型开关电源 1
智能化数字电源 1
可编程开关电源 2
电源技术的发展与方向 2
线性电源和开关电源 2
电源技术的发展方向 3
开关电源的市场前景和研究现状 4
第二章系统的总体设计 5
方案论证 5
DC-DC主回路拓扑结构 5
控制方法及实现方案 6
主体思路 6
软件设计思路 8
9
9
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程序设计方法 10
软件设计步骤 10
第三章系统硬件设计 11
隔离式高频开关电源 11
输入电路设计 12
电压整流技术 12
输入滤波电容 12
输入浪涌保护器件 13
输入尖峰电压保护 14
功率变换电路设计 14
隔离全桥推挽变换电路 14
推挽式变压器开关电源储能滤波电感参数的计算 16
19
19
20
20
20
21
21
功率管MOSFET及其驱动 21
功率管MOSFET 21
驱动电路 23
死区时间的设计 27
输出电路设计 28
PWM滤波电路设计 28
检测保护电路设计 30
PWM控制电路 31
TL494的结构和性能 31
输出电压直接分压作为误差放大器的输入 34
单片机控制模块 35
C8051F350系列单片机特点 35
STC12C5616AD特点 37
STC12C5616AD应用 37
可调式精密并联稳压器TL431 39
单片机双机串行通信 40
人机交换模块 41
41
LED显示器的显示方式 42
数码管显示电路原理 42
74HC595芯片性能 42
第五章系统调试 43
系统调试 43
系统调试的一般步骤 44
第六章总结与建议 46
结束语 47
致谢 49
附录1部分程序代码 50
附录2硬件附图 57
第一章绪论
系统背景
开关电源已有几十年的发展历史。1955年发明的自激推挽式晶体管单变压器直流变换器,率先实现了高频转换控制功能;1957年发明的自激推挽式双变压器,1964提出的无工频变压器式开关电源设计方案,有力地推动了开关电源技术进步。1977年脉宽调制(PWM)控制器集成电路的问世,1994年单片开关电源的问世,为开关电源的推广和普及创造了条件。与此同时,开关电源的频率也从最初的20KHz提高到几千赫兹至几兆赫兹。目前,开关电源正朝高效节能,安全环保、短、小、轻、薄的方向发展。各种新技术、新工艺和新器件如雨后春笋,不断问世,开关电源的应用也日益普及。
绿色节能型开关电源
目前,国外许多著名的IC厂家都在大力开发低功耗,节能型开关电源集成电路。例如,美国PI公司采用EcoSmart节能技术,开发的TOPSwitch-GX等系列的单片开关电源。PI公司最近宣布,由于使用该公司EcoSmar技术的单片开关电源IC,可为全球消费者节约大约20亿美元大的电费。荷兰Philips公司推出的TEA1520等系列的绿色芯片,都将高效节能放在重要位置。与此同时,绿色节能电源的国际标准也被普遍采用。例如,美国早在1992年就制定了“能源之星”计划,以降低开关电源的空载功耗。美国加州能源委员会(CEC)制定的强制性节能标准已从2006年7月1日开始执行,它要求电子产品必须大幅降低待机功耗和空载功耗。
智能化数字电源
21世纪初问世的智能数字电源系统以其优良特性和完备的监控功能,越来越引起人们的关注。数字电源提供了智能化的适应性与灵活性,具备直接监控,处理并适应系统条件的能力,能满足任何复杂的电源要求。此外,数字电源还可以通过远程诊断来确保系统长期工作的可靠性,包括故障管理,过电流保护以及避免停机等。数字电源的推广,为实现智能化电源系统的优化设计创造了有