【毕业论文】基于单片机的dc_dc升压电路设计与仿真的设计与研究word文档（11页）

驱动电路图如图所示开关管工作频率为则可得，。

输出电流范围为，由式计算可得。

实际应用中电路升压设计在连续模式工作区间，故升压电感应大于临界值，取。

输出滤波电容设计电感电流连续模式下，考虑滤波电容器有内部寄生电阻，同时考虑二极管电流纹波电流会全部流进电容器，以保证负载上得到平直直流电流。

在指定纹波电压限制下，需要电容值为图驱动电路图采样及信号调理电路设计对电压采样通常有种方法是利用分压电阻进行采样，二是采用电压采样霍尔。

综合考虑，笔者采用分压电阻进行采样。

由于单片机进行转换输入电压范围为，故须对采样值进行调理。

电压采样及信号调理电路如图所示。

，式中，为纹波电压，且有，。

由于在电感充电期间，电容为负载供电，故由式计算出电容值偏小，实际中选择容值为，耐压为，它可用个容值为，耐压为电容串联实现。

控制电路设计控制芯片选择单片机是深圳宏晶生产种单片机，是宏晶单片机。

该型单片机有路输出路位转换，能满足该电路需要。

隔离驱动电路设计驱动方法常用有直接驱动法隔离驱动法和集成模块驱动电路。

该逆变电源采用系列集成模块来驱动模块。

集成模块驱动电路与分立元件驱动电路相比，有体积小效率高可靠性高优点。

适用于开关频率为以下开关操作，可以用来驱动，或，电路输出电压为，那么采样输出电压值为。

当输出电压上下波动达时，即，可得范围为。

保护电路设计直流电源中功率器件是系统主要部件，也是最昂贵部件。

由于它工作在高频高压大电流状态，所以也是最容易损坏部件。

因此保护工作显得十分重要。

该系统中具有较为完备保护电路及保护程序，保护电路主要有以图电压采样及信号调理电路军械工程学院学报下几个部分输出过压保护电路输入过压欠压保护电路短路保护电路温度保护电路。

软件设计软件主要实现功能根据该电路需求，软件设计主要实现功能设定如下完成整个系统初始化。

产生波，以驱动。

检测有无电压输出以及输出电压值大小，完成转换模块初始化及转换，根据输出电压值大小调整波占空比。

控制算法实现，使输出电压得到闭环控制。

主程序流程图根据软件所要实现功能，设计软件主程序流程如图所示。

仿真实验为验证以上参数设置及电路设计正确性，用软件中模块对电路进行仿真，得到电路仿真模型如图所示。

图主程序流程图仿真实验及分析图电路仿真模型仿真参数设置如下电路输入采用直流电压源。

开关器件为。

升压电感，滤波电容，电阻，电容，额定负载。

开关初始时闭合，在处打开开关初始时断开，在处闭合。

控制电路主要参数设置控制器参数设置，模块参数设置参数设置为。

仿真算法选择仿真时间设为，。

仿真输入电压，得到仿真波形如图所示。

仿真二当输入为时，电压调整率仿真实验如表所示。

结果分析从仿真结果可以看到，输出电压和电流波形平稳，波动较小在负载变化时，输出电压调整率较小。

第期王川川等基于单片机升压电路设计与仿真仿真结果表明，笔者设计方法是正确，电路自身调节作用稳定性和准确性较好。

从仿真电路中还可测得流过二极管电流和电压，以及输出电压和电流谐波含量。

结束语笔者对电路升压原理进行了简要介绍，并设计了电路硬件，同时对软件所要实现功能进行了设定，给出了软件设计流程图。

最后运用软件，对电路进行了仿真实验，实验结果证明，该设计方法正确，设计结果能达到预定要求。

参考文献刘长万，王儒，方宇应用于电路研究电子工程师高微，单清林，朱英基于控制芯片变换器设计大庆石油学院学报王兆安，黄俊电力电子技术北京机械工业出版社，图输入电压时仿真波形表输出电压负载调整率负载值额定输出电压调整率李敏列车三相逆变电源研究成都西南交通大学，张哲地铁紧急通风变频器研究南京南京理工大学，曲学基，曲敬铠，于明扬逆变技术基础与应用北京电子工业出版社，赵键基于智能控制技术铅酸蓄电池充电设备研究南京南京理工大学，洪乃刚电力电子和电力拖动控制系统仿真北京机械工业出版社，责任编辑韩红艳上接第页。

军械工程学院学报下几个部分输出过压保护电路输入过压欠压保护电路短路保护电路温度保护电路。

软件设计根据该电路需求，软件设计主要实现功能设定如下完成整个系统初始化。

产生波，以驱动。

检测有无电压输出以及输出电压值大小，完成转换模块初始化及转换，根据输出电压值大小调整波占空比。

控制算法实现，使输出电压得到闭环控制。

主程序流程图根据软件所要实现功能，设计软件主程序流程如图所示。

软件主要实现功能图主程序流程图仿真实验及分析为验证以上参数设置及电路设计正确性，用软件中模块对电路进行仿真，得到电路仿真模型如图所示。

图电路仿真模型仿真参数设置如下电路输入采用直流电压源。

开关器件为。

电阻，电容，额定负载。

开关初始时闭合，在处打开开关初始时断开，在处闭合。

控制电路主要参数设置控制器参数设置模块参数设置升压电感，滤波电容，仿真输入电压，得到仿真波形如图所示。

仿真二当输入为时，电压调整率仿真实验如表所示。

结果分析从仿真结果可以看到，输出电压和电流波形平稳，波动较小在负载变化时，输出电压调整率较小。

参数设置为。

仿真实验仿真算法选择，仿真时间设为。

期第王川川等基于单片机升压电路设计与仿真仿真结果表明，笔者设计方法是正确，电路自身调节作用稳定性和准确性较好。

从仿真电路中还可测得流过二极管电流和电压，以及输出电压和电流谐波含量。

结束语图输入电压时仿真波形表输出电压负载调整率输出电压负载值额定调整率上接第页笔者对电路升压原理进行了简要介绍，并设计了电路硬件，同时对软件所要实现功能进行了设定，给出了软件设计流程图。

最后运用软件，对电路进行了仿真实验，实验结果证明，该设计方法正确，设计结果能达到预定要求。

参考文献刘长万，王儒，方宇应用于电路研究电子工程师南京南京理工大学，北京机械工业出版社，高微，单清林，朱英基于控制芯片变换王兆安，黄俊电力电子技术北京机械工业出版李敏列车三相逆变电源研究成都西南张哲地铁紧急通风变频器研究南京南京理工曲学基，曲敬铠，于明扬逆变技术基础与应用北赵键基于智能控制技术铅酸蓄电池充电设备研究洪乃刚电力电子和电力拖动控制系统仿真责任编辑韩红艳，责任编辑韩红艳器设计大庆石油学院学报社，交通大学，大学，京电子工业出版社，式中为输出电压为工作周期为输出电第期王川川等基于单片机升压电路设计与仿真流为最小占空比。

已知电路输入直流电压变化范围为。

它采用单电源工作，供电简单，内置高速光耦实现输入输出隔离。

同时，芯片内部设有过电流保护电路，且过电流保护后在封锁自身输出同时，由专门故障信号输出端发出故障信号，输出直流电压，可推得占空比变化范围为。

驱动电路图如图所示开关管工作频率为则可得，。

输出电流范围为，由式计算可得。

实际应用中电路升压设计在连续模式工作区间，故升压电感应大于临界值，取。

输出滤波电容设计电感电流连续模式下，考虑滤波电容器有内部寄生电阻，同时考虑二极管电流纹波电流会全部流进电容器，以基于单片机升压电路设计与仿真如果背叛是种勇气，那么接受背叛则需要更大勇气。

爱情是块砖，婚姻是座山。

砖不在多，有块就灵山不在高，守生就行。

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第卷第期年月军械工程学院学报文章编号基于单片机升压电路设计与仿真王川川，赵锦成，臧巨轮军械工程学院电气工程系，河北石家庄摘要介绍了电路升压原理，给出了电路完整设计方案，重点讨论了硬件电路设计，对软件所要实现功能进行了设定，并设计了软件流程图。

最后用软件，对电路进行了仿真实验，实验结果证明，该电路简洁有效，设计结果达到了预定要求。

关键词单片机升压仿真中图分类号文献标识码在设计三相逆变电源时，需要在直流电源和逆变电路之间加升压电路，它功能是将蓄电池组合升压为供给变换电路。

考虑实际使用时供电电源可能出现波动，要求输入电压为时，输出可基本稳定在。

在斩波电路中，升压电路结构简单，只有个开关管，克服了传统串联型稳压电源能耗大体积大缺点，具有体积小结构简单变换效率高不存在桥式电路共态导通等优点。

笔者介绍种升压电路设计方法，并用对电路进行仿真，以检验设计方法是否正确及电路能否达到预定目。

系统设计框图如图所示，输入为，目是升压至后输出。

设计方案收稿日期修回日期作者简介王川川，男，硕士研究生图系统设计框图输出电压经采样及信号调理以后，送至军械工程学院学报单片机，由于单片机具有通道位和取样保持电路转换器，且有输出驱动信号功能，能满足该电路需要，故不需另外设计转换电路及驱动信号产生电路。

通过调用算法计算调整下次传送控制信号，形成反馈回路，实现宽电压输入稳压输出功能。

利用单片机丰富口和转换通道，结合针对升压系统设计保护电路，可以构成完善保护功能。

升压斩波电路能使输出电压高于电源电压，关键有个原因是储能之后具有使电压泵升作用，二是电容可将电压保持。

如果忽略电路中损耗，则由电源提供能量仅由负载消耗，即，式表明，升压斩波电路也可看成直流变压器。

根据电路结构并结合式，得出输出电流平均值为硬件设计电路升压原理简介由式即可得出电源电流为电路原理如图所示。

电路参数计算及器件选型功率管由于负载结合式和式，得电路输入平均电流为图电路原理图输出功率为故输入电流最大值为，设开关管处于通态时间为，此阶段电感上积蓄能量为。

设处于断态时间为，则在此期间电感释放能量为。

当电路工作于稳态时，个周期中电感积蓄能量与释放能量相等，即，化简得式中功率管导通时最大峰值电流为。

考虑额定电压电流裕值和元器件成本，选择模块作为电路功率器件，其规格为。

二极管通过二极管最大电流值为，。

考虑额定电压电流裕值和元器件成本，选择三菱公司二极管模块，其规格为。

升压电感设计根据储能电感取值不同，电路可分为