毕业设计-冗余并联开关电源系统设计—硬件制作，共81页，37614字，附开题报告、程序、实物图、电路图、系统运行状况视频等
主要内容
硬件部分:
1. 功率器件的选型，外围元器件的选择和参数计算
2. 均流控制器的设计，和均流方法的选择
3. 冗余结构的设计和论证
4. 电压电流检测部分的设计（尤其是给单片机输入的信号）
5. 过压，过流，过热等电路保护措施和装置
6. 最终的电源成品制作和指标调试
软件部分：
1. ADC芯片的选型，8位或者12位等
2. DAC芯片的选型，8位或者12位等
3 单片机的选型，和特点分析
4 多路循环电压检测并且在LCD1602上显示

摘要
开关电源是利用现代电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
目前，开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，灵活化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用。另外开关电源的发展与应用在节约能源及保护环境方面都具有重要的意义。
在开关电源模块化设计过程中采用单片机控制技术具有可靠性高、易于并联扩展，灵活性高等优点，是开关电源系统实现功率扩展和冗余设计的重要途径。目前，应用N+m型冗余并联结构的电源已成为提升供电能力和电源可靠性、降低成本的一项重要途径。
电源系统可由多个电源模块并联构成，所以重要的是要保证各并联的模块的的负载均衡，本文重点分析了常用的并联均流控制方法工作原理和特点，对比各种均流控制方法的优劣，基于最大电流均流控制法之上，以集成开关降压稳压器LM2678-adj和MSP430F系列单片机为例，提出了一种应用于小功率设备的可变电压的冗余多模块并联电源设计方案，并制作了电源样机，通过各项实际测试结和软件仿真证明了此设计结构合理，性能良好，可实现多模块间均流控制并且通过备份模块的开启可保证电源系统的冗余度，满足实际应用的需要。
关键词：开关电源；均流控制；冗余系统；MCU；开关降压稳压器件

目录
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 开关电源的研究背景 1
1.3 研究意义 2
1.4 发展现状 2
1.5 论文的主要内容 3
2 开关电源理论 4
2.1 概述 4
2.2 PWM调制原理 4
2.2.1 BUCK降压型变换器结构 5
2.2.2 BOOST型升压变换器结构 7
2.3 模块化的开关电源 11
2.3.1 传统及常用开关电源 11
2.3.2 单片集成开关电源器件 12
3 开关电源并联均流控制系统 13
3.1 常用并联均流技术分析及对比 13
3.1.1 主从模块均流法 15
3.1.2 平均电流均流法 15
3.1.3 热应力自动均流法 16
3.1.4 强迫均流法 17
3.1.5 最大电流均流法 18
3.2 冗余结构分析 20
3.2.1 电源模块的可靠性分析 20
3.2.2 备份模块数量的分析 21
3.2.3 冷备份与热备份 22
4 并联开关电源设计 23
4.1 集成开关稳压器件 23
4.2 电源电路元器件选择与参数计算 24
4.2.1 电感的选择与参数计算 24
4.2.2 外围元件选择与计算 26
4.2.3 电路设计要点及提高效率 27
4.3 基于最大电流均流法的并联设计 29
4.3.1 并联结构电源组成及样机技术指标 29
4.3.2 均流控制主回路设计 30
4.3.3 系统供电设计 33
4.4 冗余备份模块设计 35
4.4.1 2+1备份结构 35
4.4.2 备份模块与故障模块的切换 36
4.5 整体电路结构及原理图与系统保护和效率提高 36
5 软件控制程序设计与样机实验结果评估 39
5.1 软件程序框图及设计流程 40
5.1.1 软件编译环境及工程配置 41
5.1.2 程序主要模块设计 43
5.1.3 电源整体控制结构框图 49
5.2 样机实验结果评估与比较 51
5.2.1 输出电压测试分析 51
5.2.2 均流控制测试与分析 52
5.2.3 故障/备份模块切换测试 52
5.2.4 电源连续/非连续工作状态分析 53
5.2.5 功率/效率测试与分析 55
5.2.6 结温工作点测试与分析 56
5.2.7 电路保护/损坏测试 57
5.3 结论与讨论 58
6 总结与设想 59
收获体验及致谢 61
本科期间发表论文 62
参考文献 63
附录1 实验样机实物图 66
附录2 控制程序附录 67
附录2.1 系统状况监控及模块切换 68
附录2.2 LCD1602液晶显示程序 69
附录2.3 故障误差设置键盘扫描程序 70
附录2.4 定比分流D/A控制程序 72
附录2.5 结温工作点测试DS18B20程序 73

论文的主要内容
1、开关电源理论基础，PMW调制等。
2、并联开关电源的理论分析，及并联模块化电源的使用方法。
3、常见的保持负载均衡的均流控制方法介绍与分析选择。
4、本设计所采用的方法，以及基于集成稳压开关芯片的设计。
5、计算机软件仿真分析、冗余备份设计方法、焊接制作注意点。
6、分析实验结果，与仿真结果对、论文总结、提出今后设想。
本文介绍并分析了几种常用的并联均流控制方法的工作原理和基本特点，如主从均流控制法，平均电流均流控制法，最大电流均流控制法，强迫均流控制法，热力均流控制法等，分析了各并联均流控制方法的优缺点及适用范围，并给出了并联运行系统的基本电路和控制方法。
在此基础之上利用集成降压稳压器件LM2678—ADJ结合最大的电流均流控制法，和冗余电源结构的设计。MSP430单片机的作为状态监控设备和冗余备份模块开启的设备。设计了一种小型开关电源模块及其并联系统样机，给出了硬件电路设计方法及控制方法，并给出了电源模块样机的实验结果。

论文大小：34.31MB
论文格式：word+pdf+jpg+mp4
论文专业：电子信息工程
论文编号：207662
论文文件预览：
共3文件夹，12个文件，文件总大小：34.31MB，打包后大小：33.26MB

• 毕业设计-冗余并联开关电源系统设计—硬件制作
• 1091000138
• 1091000138-李然
• 均流控制反馈图.jpg  [122.31KB]
• 控制程序框图.jpg  [158.82KB]
• 控制核心最小系统Protel原理图.png  [233.91KB]
• 系统供电结构示意图.jpg  [105.32KB]
• 系统运行状况视频.mp4  [23.84MB]
• 系统整体电路结构图.jpg  [326.72KB]
• 1091000138-李然.doc  [9.52MB]
• 1091000138_成绩单.pdf  [2.40KB]
• 1091000138_答辩记录单.pdf  [2.43KB]
• 1091000138_进度报告.pdf  [9.54KB]
• 1091000138_开题报告.pdf  [5.21KB]
• 1091000138_中期检查表.pdf  [3.69KB]