基于MSP430单片机的开关电源模块并联供电系统

计算机光盘软件与应用2 1年第 1 01 7期C m u e DS fw r n p l c t o s o p t rC o t a ea dA p a n i i工程技术

基于 MS 40片机的开关电源模块并联供电系统 P3单薛晓

( .阳理工学院，河南南阳 4 3 0;2中国地质大学，武汉 1南 70 0 .

40 7 3 04)

摘要：本文采用低功耗单片机 MS4 0 P3制作的两路并联供电系统，运用集成芯片 L 56转换输出电压 8 M29 v,功率为 1W,转换效率在 6%v_ 6 5 X. L,最大电流可达 4 A;两 D DC模块的电流比可以自调节，误差在 2 . 5 C/动%内。经测试，基本部分和部分发挥部分的各项指标均符合要求。 关键词：MS 4 0 P 3;开关电源；并联 DC D/ C;电流调节中图分类号：T 38 P 6文献标识码：A 文章编号：10 - 5 9( 0 )1— 0 3 0 07 99 2 1 7 09 - 1 1

S t h n we u p yM o u e r l l we u p y S se o S 3 CU wic i gPo rS p l d lsPa a l e Po rS p l y t m n M P4 0MXu a’ e Xio

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根据 2 1年全国电子设计竞赛A题目要求：计并制作一个 01题设由两个额定输出功率均为 1W V C D模块构成的并联供电系 6的8 D/C统。根据这一目标，设计了基于 MP 3单片机的开关电源模块并 S4 0联供电系统理论分析与计算 ( )D/ C变换器稳压的方法。用开关电压调节器进行电一 CD压控制，采用 L 29电源管理单片集成电路，不仅可以输出 3 M 56 A的电流，还拥有很好线性、功耗小、效率高、负载调节特点。外围电路简单可靠，采用两相同模块并联，可以输出 6 A电流。输入电压为 2V时， 4要求的输出 8 V电压刚好在可输出电压范围内，从而达到了要求。一

( )D/C模块设计。输入的直流电源经过电感滤波后输二 CD入到 L 29第一管脚，通过 R M56 3和 R O调节目标电压，通过以上 I计算公式公式得：R 3为 5 5 Q .K ( )测控电路。测控电路主要使用 MP 3内单片机 A C三 S 40片 D与 D C及键盘，在采集和控制电路上分别使用运放 L 35电压跟 A M8随电路，并且在采集电路上进行 I2分压，使信号刚好在 A C有/ D效范围内。 三、测试结果及分析 ( )基本要求测试一 1额定输出功率下，负载电压及效率 .负载电压/负载电流/输入电压/ V A V输入电流/ A额定输出效率8 3. 97 2 4 2 01 . 65 8% . 0

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2负载电流 1 . A时，系统测试数据 I/2负载电压/ I/ 1

工 v tA1 1: 8 O4 .9

因此，系统电压稳定在 8。 V’ ( )电流电压检测。在输出端串联一个 1二 电阻，通过 Q的运放衰减电路，采用 MP 3片机片内 1 S 40单 2位 A采集 1 D Q的电压值，得到 D/ C模块的电流。 CD A C样电压： D采 =4 9 t一 )(~ ) 0: / 5 因此，单个 D/C模块的电流：=童 CD 妻 (秘单位：A ) ( )均流方法。本设计主要根据 P D算法，在键盘上输入三 I命令后，单片机动态调节电流比例，从而最终达到理想稳定的状态。离散化公式：

I误差 12%

I/ 2AO. 51

I 2误差2%

3负载电流 15,系统测试数据 . .A时 I/2负载电压/ I/ iI V 1A1 2: 8 O. 61

I误差 12%

I/ 2A1O .2

I误差 22%

( )发挥部分测试二 1负载电流 0 5一 .A时，系统测试数据 . .A 35设置比例 I/2负载电压/ I/ I误差 I/ I误差 iI v 1A 1 2A 2O. 8 8 8 8 O. 9 7 118 .8 16 . 12% .5 1% 0% 1 1 0. 9 9 O% o% O%

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2负载电流 4 . A时，系统测试数据 I/ 2负载电压/ 1I Vl l: 8

对于 L2 9 M 56来说，电流输出比与 F B端口的电压比有关，单片机 M P3 S4 0采集各个 D/C模块电流后通过片内 D C模块控制 CD A F B端口，从而控制了电流的输出比值二、电路设计 ( )系统组成。统包括 M P 3单片机最小系统，两个额一系 S4 0定输出功率为 1W的 8 D/C模块，一个输入命令的键盘，显示 6 VC D检测电压值的液晶。键盘输入命令后单片机根据命令利用片内 A C和 D C控制 D/ C模块的

电流比例，并且将采集的数据显示 D A CD在液晶上。

I/ 1A19 .8

I误差 l1%

I/ 2A2 O .2

I误差 21%

( )结果分析。各项测试结果均达到了各项指标的要求，二 误差在题目要求范围之内。当输出电流 4时，电压输出保持在 A 8,且转换效率超过 6% V 0。当输出电流比例为 1时，各模块输：l出误差在 2内 05% .A电流。当输出电流比例为 1:2时，其中一模块输出电流为 0 5A另一个模块为 10A . 1, .2,均在 2误差内。且%各个模块输出电流比例在 05 . .—5 0之间任意可调，通过上表可知，误差都在 2误差范围内。%