2016TI杯省级电子设计竞赛A题lm5117省一等

A题：降压型直流开关稳压电源【本科组】2016年7月27日星期三摘要,

人们对其需求量日益增长,

并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。本系统是以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCSMOS场效应管为核心器件设计而成的一个降压型直流开关稳压电源。该系统能实现16V到5V直流电压的转换，输出电流范围是0~3A，且电源有识别负载的功能。本系统具有调整速度快，精度高，电压调整率低，负载调整率低，效率高，体积小，重量轻，输出纹波小等优点。关键词：LM5117；CSD18532KCS；稳压电源；负载识别。一、方案论证1.1电源变换电路方案论证1.2稳压控制方法的方案选择在最小输入电压时Ippmax电流检测电阻：RR通过增并联0.1Ω检测电阻，可实现Rs的值。电感电流斜坡信号是通过Rramp和Cramp仿真的。对于这个例子，Cramp值设置在820pF的标准电容值。利用电感器可选择检测电阻和K系数，Rramp值可以计算如下：Rramp=Rramp=自举电容CHB这个设计选择的值为0.47µFVCC电容这个设计选择了1µF的值。VIN滤波器RVIN、CVINVIN上的R-C滤波器(RVIN、CVIN)是可选的。滤波器有助于防止注入到VIN引脚的高频开关噪声引起的故障。在这个例子中，CVIN使用了0.47µF陶瓷电容器。RVIN选定为3.9Ω。tss= 对于这个例子，软启动时间为8ms，CSS选择的值为0.1µF.fCROSS=Fsw10Rcomp=2RCOMP选择的标准值为27.4kΩ。Ccomp=Rload×CoutRcompChf=Resr×Cout×CcompRcomp×Ccomp-Resr×CoutChf=输出分压器RFB1和RFB2设置输出电压电平。这些电阻的比值计算公式为：RFB2RFB1=Vout0.8V-1选取RFB2为三、硬件电路单元设计3.1过电流保护电路原理简述：要求电源具有过流保护功能，动作电流IOth=3.2±0.1A；我们采取的办法是利用LM5117芯片的CM端口输出的电压与输出平均电流成正比。采用带正反馈的比较器将CM端电压与基准电压比较，当输入电压高于动作电压时，运放输出电平由低电平翻转成高电平，使三极管导通，从而将3.2负载识别电路3.3LC滤波电路单元四、测试方案与测试结果4.1测试仪器与测试条件4.1.1测试仪器序号名称、型号、规格数量1TDS210数字存储示波器（60MHz、1.0GS/s）12UT70A数字万用表14.1.2测试条件4.2测试结果4.2.1电压偏差测试序号额定输入电压V额定输出电压V实际输出电压v偏差115.874.964.9420mv∆4.2.2额定输入电压下，最大输出电流测试序号额定电压最大输出电流115.3.26IO4.2.3纹波电压测试序号电压峰峰值110mv UOPP≤50mV(4.2.4负载调整率测试序号IomaxUo满载IominUo轻载负载调整率13A5.00V0.6A4.96V0.8%Si=4.2.5电压调整率测试序号Uo变化电压调整率1UO17.6V-U0.2%2UO16V-U0.2%SV=4.2.6效率测试η≥85%（ η=UO×IoUi×Ii=4.93×2.974.2.7过电流保护功能实际测的的动作电流I=3.26A；满足