基于LM2596的并联开关电源供电系统.doc

本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):基于lm2596的并联开关电源供电系统(英 文):based on the lm2596 parallel swithching power supply system姓 名 学 号 院 （系）电子工程系专业、年级电子信息工程 指导教师 i湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日ii 毕业论文（设计）任务书课题名称：基于lm2596的并联开关电源供电系统学生姓名： 系 别：电子工程系专 业：电子信息工程指导教师： 1、主题词、关键词： lm2596，开关电源，并联供电，stc12c5a32s2单片机，均流2、毕业论文（设计）内容要求： 稳压电源使用电压调节器lm2596实现降压，监测控制电路我们采用stc12c5a32s2单片机作为控制核心，配合使用小信号放大器ad620放大采集到的信号；采用比较器lm393比较两路采集的信号，并采用主从均流的方法，对采集到的两路电流信号，通过算法分配误差值，自动调整每一路的电流大小，并通过单片机驱动液晶屏将采集到的数据显示在lcd1602上。并设计有过流保护电路，当系统的负载电流超过设定值时，启动保护电路切断电源并延时一定时间后自动恢复供电。能够高效率小误差的实现两路电流分配3、文献查阅指引：1 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.高等教育出版社,2006年2 江思敏，姚鹏翼.编著：pcb设计.机械工业出版社,2010-103 张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计.电子工业出版社,2002年4abraham l.pressman . switching power supply design, 3rd ed. mcgraw-hill professional;20095 李爱文. 现代通信基础开关电源的原理和设计. 科学出版社,2001年6 高吉湘. 全国大学生电子设计竞赛培训系列教程.电子工业出版社,2007年7 sanjaya maniktala : switching power supplies a to z ; july 6, 20068（美）普利斯曼,莫瑞 著，王志强 等译.开关电源设计.电子工业出版社 2010-6-19 王水平. 开关稳压电源原理设计及实用电路(修订版).西安电子科技大学出版社; 第1版 (2005年10月1日)10 王志强等译.开关电源设计与优化.电子工业出版社,2006-12-111 马尼克塔拉(sanjaya maniktala) .开关电源故障诊断与排除.人民邮电出版社,2010-10-27 12 (英国)布朗 译者：徐德鸿 .开关电源设计指南(原书第2版).机械工业出版社,2008-9-0113 张占松主编. 开关电源的原理与设计（修订版）.电子工业出版社, 2004-09-0114 李智奇.超低功耗单片机原理与系统设计.西安电子科技大学出版社,200815 曹磊.单片机c程序设计与实践.北京航空航天大学出版社,200716 秦龙.单片机c语言应用程序设计实例精讲.电子工业出版社 ,2006 4、毕业论文（设计）进度安排：1) 2012年11月：确定论文题目，查找资料，准备开题2) 2012年12月：论文开题3) 2013年2月：翻阅资料并摘要记录与论文研究方向相关的要点和论据4) 2013年3月：完成资料的搜集，动笔撰写论文稿5) 2013年3月：做毕业设计6) 2013年4月下旬：对论文初稿进行进一步的整理，写初稿7) 2013年5月上旬：充实和完善论文内容，交由指导老师评阅并最终定稿8) 2013年5月中旬：完成毕业论文答辩教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目基于lm2596的并联开关电源供电系统作 者 姓 名赵建明所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程 专业 2009 年级指导教师姓名、职称徐晓 老师预计字数10000开题日期2012.12.24选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义 2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解1）本选题的理论、实际意义 随着电力电子技术的发展，电源技术被广泛应用于计算机、工业仪器仪表、军事、航天等领域，涉及到国民经济各行各业。各种电子装置对电源功率的要求越来越高，对电流的要求也越来越大，开关电源向更大功率方向发展1。2）国内外有关本选题的研究动态和自己的见解目前我国通信、信息、家电和国防等领域的电源普遍采用高频开关电源，相控电源将逐渐被淘汰。经过20多年的不断发展，开关电源技术有了重大进步和突破，高效率、小型化、集成化、智能化以及高可靠性是大势所趋，也是今后的发展方向。本设计正是围绕着现在开关电源的发展趋势及其发展前景而萌发的思路。高效率、小型化、集成化、智能化以及高可靠性的设计理念也是我设计的指导思想。主要内容：1、 围绕开关电源发展形式进行分析。2、 对并联开关电源模块设计进行系统分析，并进行主要芯片介绍。3、 模块功能介绍，介绍dc-dc模块，均流模块，etc4、 设计的软硬件设计。 研究方法：1 查阅资料，2 请教老师，3 同学提出创新意见。完成期限和采取的主要措施：第一阶段：2012年12月， 根据自身兴趣特长进行选题第二阶段：2013年 1月，制定计划、查阅相关资料、拟订提纲的基础上进行开题第三阶段：2013年 3月初 ，整理资料准备毕业论文。第四阶段：2013年 3月末，开始毕业设计论文。采取的主要措施：1、密切联系毕业论文指导老师，虚心采纳意见和建议，和同学进行交流，保证论文设计按时顺利完成。2、利用课余时间到校图书馆以及互联网上查找相关资料，认真阅读参考资料、文献，结合自身所学的专业知识，积极思考，主动创新。 主要参考资料：1 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.高等教育出版社,2006年2 江思敏，姚鹏翼.编著：pcb设计.机械工业出版社,2010-103 张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计.电子工业出版社,2002年4 abraham l.pressman . switching power supply design, 3rd ed. mcgraw-hill professional;20095 李爱文. 现代通信基础开关电源的原理和设计. 科学出版社,2001年6 高吉湘. 全国大学生电子设计竞赛培训系列教程.电子工业出版社,2007年7sanjaya maniktala : switching power supplies a to z ; july 6, 20068（美）普利斯曼,莫瑞 著，王志强 等译.开关电源设计.电子工业出版社 2010-6-19 王水平. 开关稳压电源原理设计及实用电路(修订版).西安电子科技大学出版社; 第1版 (2005年10月1日)10 王志强等译.开关电源设计与优化.电子工业出版社,2006-12-111 马尼克塔拉(sanjaya maniktala) .开关电源故障诊断与排除.人民邮电出版社,2010-10-27 12 (英国)布朗 译者：徐德鸿 .开关电源设计指南(原书第2版).机械工业出版社,2008-9-0113 张占松主编. 开关电源的原理与设计（修订版）.电子工业出版社, 2004-09-0114 李智奇.超低功耗单片机原理与系统设计.西安电子科技大学出版社,200815 曹磊.单片机c程序设计与实践.北京航空航天大学出版社,200716 秦龙.单片机c语言应用程序设计实例精讲.电子工业出版社 ,2006指导教师意见：指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间 2012.12.24地点三教707与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）徐晓副教授陈泽顺副教授周玲讲师刘爱林工程师会议记录摘要： 问题一：选择此课题的意义是什么？答： 单个开关电源模块的输出参数（如电压、电流、功率）往往不能满足要求，而且如今光伏产业也迅猛发展，而单个电源的效率能量都很低。因此，电源模块并联供电系统就应运而生了问题二：需要完成的主要内容有哪些？答：系统功能模块的设计，硬件模块的设计和软件模块的设计问题三：完成此课题的思路是什么？答：尽量的去设计出高效率、小型化、集成化、智能化的并联开关电源会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目基于lm2596的并联开关电源供电系统学生姓名赵建明学 号200906002127系 别电子工程系专 业电子信息工程指导教师徐晓检查日期4.12指导教师检查情况记载及修改意见：检查情况记载：1、已查阅各种相关资料，对相关知识有一定的了解和掌握。2、论文内容较为合理；3、介绍现有技术过多，创新性欠佳；4、参考文献书写不规范；5、中文摘要和关键词写得不好；修改意见：1、内容比较少，需要增加内容；2、注意论文格式，请参照湖南科技学院毕业论文设计模版；3、参考文献按照学校的规范写，同时在正文中出现的位置以上标的形式标出，参考文献要求14篇以上，且其中要有1篇以上的外文参考文献；4、尽量突出说明你自己所做的工作，突出自己的独特之处；5、摘要内容应包括研究的目的、方法、结果和结论；签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目基于lm2596的并联开关电源供电系统学生姓名赵建明学号200906002127专业班级电信0901指导教师徐晓职称副教授系（教研室）电子工程系（电子科学与技术教研室）指导过程记录指导内容记录(一)能根据自己所学专业和特长，选择一个通过查阅资料和自己的努力，既能做又有一定深度，能反映出自己学术水平的题目；1、到图书馆查找和借阅与选题有关的文献和资料；2、从网上检索和下载与选题有关的文献和资料学 生 签 名： 2013年 1月4 日 指导教师签名： 2013 年 1月4 日指导内容记录(二)论文开题指导：1、题目应该简短、明确、有概括性；2、摘要内容应包含研究的目的、方法、结果和结论；3、关键词应采用能覆盖论文主要内容的通用词汇；学 生 签 名： 2013 年 3月 2 日 指导教师签名： 2013 年 3月 2 日指导内容记录（三)硬件设计指导：1、根据自己的设计要求，选择合适的网络结构，在网上多查相关的资料，做到心中有数，同时注意整个系统的性价比；2、做具体硬件之前，先进行硬件仿真，确认系统设计的正确性；学 生 签 名： 2013年3 月 10 日 指导教师签名： 2013年3 月 10 日指导内容记录(四)软件设计指导：1、设计软件的命令配置之前，首先想好整个系统的设计要求，画出系统总体框图，然后把系统进行分块，细化到一个小模块；2、画出软件流程图，根据流程图编写自己的配置命令； 学 生 签 名： 2013年 3 月 23 日 指导教师签名： 2013年 3 月 23 日指导过程记录指导内容记录(五)论文写作指导：主体的内容应包括以下几个方面：1、毕业论文总体方案设计与选择的论证；2、对本研究内容进行较全面、客观的理论阐述学 生 签 名： 2013年4 月 3日 指导教师签名： 2013年4 月 3日指导内容记录(六)论文中期检查指导：1、加强对选题核心思想的理解；2、参考更多的资料，丰富论文内容；3、尽量突出说明你自己所做的工作，突出自己的独特之处。学 生 签 名： 2013年 4 月 12 日 指导教师签名： 2013年 4 月 12 日指导内容记录(七)论文修改指导：1、按照毕业论文撰写规范排版；2、将论文中超出边距的的图纸缩小；3、参考文献按照学校的毕业论文撰写规范写，同时在正文中出现的位置以上标的形式标出，要有1篇以上外文参考文献。学 生 签 名： 2013年 4 月 20 日 指导教师签名： 2013年 4 月 20 日指导内容记录(八)论文答辩指导：1、制作一个能反映论文主要内容，可放映510分钟的ppt演示文稿，作答辩陈述用；2、掌握研究内容的实际意义、创新、改进和特色之处，设计原理、工作过程等主要内容学 生 签 名： 2011 年 4 月 23 日 指导教师签名： 2011 年4 月 23 日答辩小组组长意见组长(签名)： 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目基于lm2596的并联开关电源供电系统作者姓名赵建明所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程 专业 2009年级指导教师姓名、职称徐晓副教授字 数10000定稿日期5.8中 文 摘 要随着电力电子技术的飞速发展，各种电子装置对电源功率的要求越来越高，对电流的要求也越来越大，但受构成电源模块的半导体功率器件，磁性材料等自身性能的影响，单个开关电源模块的输出参数（如电压、电流、功率）往往不能满足要求，而且如今光伏产业也迅猛发展，而单个电源的效率能量都很低。因此，电源模块并联供电系统就应运而生了。本系统由并联稳压电源和检测控制系统组成。稳压电源使用电压调节器lm2596实现降压，监测控制电路我们采用stc12c5a32s2单片机作为控制核心，配合使用小信号放大器ad620放大采集到的信号；采用比较器lm393比较两路采集的信号，并采用主从均流的方法，对采集到的两路电流信号，通过算法分配误差值，自动调整每一路的电流大小，并通过单片机驱动液晶屏将采集到的数据显示在lcd1602上。并设计有过流保护电路，当系统的负载电流超过设定值时，启动保护电路切断电源并延时一定时间后自动恢复供电。经测试，本次设计的供电系统能够较好的实现两路电流分配，效率可以达到80%以上，每路电流的相对误差3%左右。关键词lm2596，开关电源，并联供电，stc12c5a32s2单片机，均流英文摘要now, with the development of power electronics technology, the variety of electronic devices on the electrical power requirements higher and higher, the current requirements is also growing, but by the performance of power semiconductor devices constitute the power supply module, and magnetic materials impact of a single switching power supply module output parameters (such as voltage, current, power) often can not meet the requirements and todays pv industry is the rapid development of the efficiency of the energy of a single power supply is very low. therefore, the power supply module parallel power supply system is adopted.the system consists of the shunt regulator power supply and measurement and control system. power supply voltage regulator lm2596 to achieve blood pressure, monitoring and control circuit with stc12c5a32s2 scm as the control unit, used in conjunction with the small-signal amplifier ad620 to enlarge the acquisition of signal; comparator lm393 two acquisition signal, and using the master and slave are flow method, the two current signals collected by the algorithm assign error to automatically adjust the current size of each road, and collected data through the microcontroller drive the lcd screen will display in the lcd1602. and the design of the overcurrent protection circuit, when the system load current exceeds the set value, start automatically after the restoration of electricity protection circuit to cut off the power and a certain time delay. been tested, the design of the power supply system can better achieve the two current distribution, the efficiency can reach more than 80%, the relative error of each current is about 3%.关键词lm2596,switch power supply,parallel power supply, stc12c5a32s2 single-chip microcomputer,current sharing指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见：指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目基于lm2596的并联开关电源供电系统作者姓名赵建明所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2009年级指导教师姓名、职称徐晓 副教授答 辩 会 纪 要时间2013-05-18地点三教707答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）徐 晓副教授陈泽顺副教授周 玲讲师刘志壮教授刘爱林工程师张文昭高级实验师答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：问题一：(周玲老师问)选择此课题的意义是什么？答：。单个开关电源模块的输出参数（如电压、电流、功率）往往不能满足要求，而且如今光伏产业也迅猛发展，而单个电源的效率能量都很低。因此，电源模块并联供电系统就应运而生了。问题二：（刘志壮老师问）此设计所使用的芯片结构是怎样的？答：lm2596内部包含150khz振荡器、1.23v基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器和内部稳压电路问题三：（张文昭老师问）怎样实现并联开关的保护？答： 设计有过流保护电路，当系统的负载电流超过设定值时，启动保护电路切断电源并延时一定时间后自动恢复供电会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日n 目录1绪论31.1选题的意义及目的31.2国内外同类设计的现状31.3本设计的描述32系统功能设计及芯片介绍32.1 lm2596开关电压调节器32.2 stc12c5a32s2单片机33模块功能设计33.1 dc-dc电路模块方案选择33.2均流模块方案选择33.3过流保护电路模块方案选择33.4辅助电源电路模块方案选择34硬件电路设计34.1 dc-dc模块设计34.2电流检测模块设计34.3系统控制模块设计34.4辅助电源模块设计34.5 显示模块设计35软件设计3结论3附录：设计程序3致 谢3图目录图 1 设计任务3图 2 整体系统框图3图 3 反激式dc/dc电路3图 4 dc-dc电路图3图 5电流检测电路3图 6 单片机控制电路图3图 7辅助电源电路3图 8显示模块电路3图 9 程序流程图3 基于lm2596的并联开关电源供电系统摘 要随着电力电子技术的飞速发展，各种电子装置对电源功率的要求越来越高，对电流的要求也越来越大，但受构成电源模块的半导体功率器件，磁性材料等自身性能的影响，单个开关电源模块的输出参数（如电压、电流、功率）往往不能满足要求，而且如今光伏产业也迅猛发展，而单个电源的效率能量都很低。因此，电源模块并联供电系统就应运而生了。本系统由并联稳压电源和检测控制系统组成。稳压电源使用电压调节器lm2596实现降压，监测控制电路我们采用stc12c5a32s2单片机作为控制核心，配合使用小信号放大器ad620放大采集到的信号；采用比较器lm393比较两路采集的信号，并采用主从均流的方法，对采集到的两路电流信号，通过算法分配误差值，自动调整每一路的电流大小，并通过单片机驱动液晶屏将采集到的数据显示在lcd1602上。并设计有过流保护电路，当系统的负载电流超过设定值时，启动保护电路切断电源并延时一定时间后自动恢复供电。经测试，本次设计的供电系统能够较好的实现两路电流分配，效率可以达到80%以上，每路电流的相对误差3%左右。【关键词】：lm2596，开关电源，并联供电，stc12c5a32s2单片机，均流based on lm2596 of parallel swithching power supply systemabstractnow, with the development of power electronics technology, the variety of electronic devices on the electrical power requirements higher and higher, the current requirements is also growing, but by the performance of power semiconductor devices constitute the power supply module, and magnetic materials impact of a single switching power supply module output parameters (such as voltage, current, power) often can not meet the requirements and todays pv industry is the rapid development of the efficiency of the energy of a single power supply is very low. therefore, the power supply module parallel power supply system is adopted.the system consists of the shunt regulator power supply and measurement and control system. power supply voltage regulator lm2596 to achieve blood pressure, monitoring and control circuit with stc12c5a32s2 scm as the control unit, used in conjunction with the small-signal amplifier ad620 to enlarge the acquisition of signal; comparator lm393 two acquisition signal, and using the master and slave are flow method, the two current signals collected by the algorithm assign error to automatically adjust the current size of each road, and collected data through the microcontroller drive the lcd screen will display in the lcd1602. and the design of the overcurrent protection circuit, when the system load current exceeds the set value, start automatically after the restoration of electricity protection circuit to cut off the power and a certain time delay. been tested, the design of the power supply system can better achieve the two current distribution, the efficiency can reach more than 80%, the relative error of each current is about 3%.【key words】: lm2596,switch power supply,parallel power supply, stc12c5a32s2 single-chip microcomputer,current sharing261绪论1.1选题的意义及目的随着电力电子技术的发展，电源技术被广泛应用于计算机、工业仪器仪表、军事、航天等领域，涉及到国民经济各行各业。各种电子装置对电源功率的要求越来越高，对电流的要求也越来越大，开关电源向更大功率方向发展1。研制各种各样的大功率、高性能的开关电源成为趋势。但受构成电源模块的半导体功率器件，磁性材料等自身性能的影响，单个开关电源模块的最大输出功率只有几千瓦，但实际应用中往往需用几百千瓦以上的开关电源为系统供电。因此，大功率电源系统需要用若干台开关电源并联运行，以满足负载功率的要求。同时考虑分布式与集中式电源系统相比所具有的优点,具体采用分布式电源系统供电。这样每个变换器只处理较小功率，降低了应力，还可以应用冗余技术，提高了系统的整体稳定性，并且使用场合不受限制，根据需要组合，方便灵活。其容量可以任意扩展。同时可将模块的开关频率提高到兆赫级，从而提高模块的功率密度使电源系统的体积、重量得到下降。可谓一举多得。由于大功率电源负载需求的增加以及分布式电源系统的发展开关电源并联技术的重要性也日益突出。而且，社会发展越来越迅速，新能源被广泛应用，最典型的有风力发电、太阳能等。光伏产业也发展迅速，就拿太阳能发电来说，由于技术上的原因，太阳能的转化效率还是很低，因此每个电池板的能量很小，因此单个的电源往往不能满足人们的各种需求。因此，采用多个电源模块并联供电，不但可以提供所需电流，而且还可以形成nm冗余结构，提高了系统的稳定性，可谓一举两得。但是，在电源模块并联运行时，由于各个模块参数的分散性，使其输出的电流不可能完全一样，导致有些模块负荷过重，有些模块过轻。这将使系统的稳定性降低，会给我们的生产和生活带来严重的后果，而且电源模块自身的寿命也会大大缩短2。国外有资料表明，电子元器件在工作环境温度超过50时的寿命是在常温（25）时的1/6。因此，使各并联电源模块的输出电流平均分配，是提高并联电源系统稳定性的一个必须解决的问题。在本次设计中，电子测量技术、单片机原理及应用，以及模拟/数字信号处理等的多种学科技术知识的综合运用。通过本设计，提高本专业各学科综合知识的实际运用能力，与此同时也提高自身的分析能力与实际动手能力，增强自身对设计的科学性、系统性、及全面性的理解。通过此次设计，能较好的掌握硬件电路的设计的工作流程，进一步体会汇编语言与c语言编写程序的优缺点。1.2国内外同类设计的现状目前我国通信、信息、家电和国防等领域的电源普遍采用高频开关电源，相控电源将逐渐被淘汰。国内开关电源技术的发展，基本上起源于20世纪70年代末和80年代初。经过20多年的不断发展，开关电源技术有了重大进步和突破。新型磁性材料和新型变压器的开发、新型电容器和emi滤波器技术的进步以及专用集成控制芯片的研制成功，使开关电源实现了小型化，并提高了emc性能。微处理器监控技术的应用，提高了电源的可靠性，也适应了市场对其智能化的要求3。 总之，回顾开关电源技术的发展过程，可以看到，高效率、小型化、集成化、智能化以及高可靠性是大势所趋，也是今后的发展方向。而开关并联供电这几年也随着光伏产业以及电子产品的发展，也迅速发展并被广泛应用到各个领域。像电动自行车、逆变焊机、电镀金等和一些大功率供电场合，都用到了这项技术。而单片机也是未来发展的一个方向，本次设计中用单片机进行控制，与其他类似的设计相比就有了很多的优点。对于电子产品而言，系统的稳定性往往是一个很重要的因素。对于并联电源而言，要提高系统的稳定性，使各并联电源模块的输出电流平均分配是一个必须要解决的问题。 目前，国内外有几种比较传统的并联均流方案，像下垂法、主从电源法、自动均流法和最大电流法、外部控制器法等等。但目前国家级上使用较多的是主从控制法，而美国unitrode公司以最大电流法为基础开发出的uc3907系列芯片，由于其简单的结构，强大的功能，也获得了广泛的应用。随着单片机及dsp技术的迅速发展，现在可以用它们来控制并联的电源模块均流，效果很好。不过由于芯片造价较高，而且自身a/d及d/a精度不够，若想得到理想的参数，还须外加专门的a/d及d/a芯片，所以还没有广泛普及，而本次设计就将采用主从电源法配合单片机来实现。1.3本设计的描述本系统由并联稳压电源和检测控制系统组成。稳压电源使用电压调节器lm2596实现降压，监测控制电路我们采用stc12c5a32s2单片机作为控制核心，配合使用小信号放大器ad620放大采集到的信号；采用比较器lm393比较两路采集的信号，并采用主从均流的方法，对采集到的两路电流信号，通过算法分配误差值，自动调整每一路的电流大小，并通过单片机驱动液晶屏将采集到的数据显示在lcd1602上。并设计有过流保护电路，当系统的负载电流超过设定值时，启动保护电路切断电源并延时一定时间后自动恢复供电。经测试，本次设计的供电系统能够较好的实现两路电流分配，效率可以达到80%以上，每路电流的相对误差3%左右。设计并制作一个由两个额定输出功率均为16w的8v dc/dc模块构成的并联供电系统如下图1所示。图 1 设计任务 设计要求：（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压uo=8.00.4v。 （2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60% 。 （3）调整负载电阻，保持输出电压 uo=8.00.4v，使两个模块输出电流之和 io =1.0a且按 i1:i2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。 （4）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为4.5a（调试时允许有0.2a的偏差）。2系统功能设计及芯片介绍题目要求制作两个额定输出功率均为16w的8vdc/dc模块构成的并联供电系统，输出额定电压不变，两个模块的电流能根据负载的不同进行自动分配，且不能使用线性电源及产品的dc/dc模块。lm2596是一个集成的开关电压调节器，外部电路简单，合理的选择外部电容电感等原件，就能实现输出额定功率16w电压为8v的dc/dc模块。由于输出电流要实现自动分配，仅仅通过简单的并联方式还不能完全保证整个扩展后的电源系统稳定可靠的工作。所以必须对电流电压检测后使用均流方法对两个模块的电流进行均流调控。本次设计采用模块儿划分的方法进行设计，将整个系统分为以下几个模块儿：dcdc模块、单片机控制电路模块、电压电流检测模块和显示模块。本系统采用stc12c5a32s2作为主控制器,由lcd1602显示。采用开关电源lm2596芯片作为开关管对输入电压进行降压控制。同时单片机控制ad芯片对充电电流回路里取样，经ad 转换后显示相关的电压电流值。系统框图如图2所示：图 2 整体系统框图系统的整体结构如图2-1所示。24v直流直接经并联的dc-dc开关电源模块降压到8v给负载供电。单片机控制系统利用