该论文研究了2015年全国大学生电子设计竞赛中关于双向直流-直流变换器的相关工作。

5星

浏览量: 0

大小:None

文件类型：None

简介：
本系统以 Texas Instruments (TI) 公司的 MSP430F5529 单片机作为其核心，并据此构建了一套高效的双向直流-直流变换器。该设计通过闭环控制策略，成功地实现了恒流充电、放电、过充保护以及自动切换工作模式等关键功能，并且在效率和精度方面均表现出色。为了进一步提升效率，该设计巧妙地运用了同步整流技术和准方波零电压软开关技术。单片机负责输出带死区的互补脉宽调制 (PWM) 信号，从而精确地控制 MOSFET 器件的导通与关断。同时，驱动电路则采用 TI 公司的 UCC27211 驱动芯片来驱动 TI 公司的 CSD19506 功率 MOSFET，该 MOSFET 具有极小的导通电阻。此外，系统还采用了自举升压和浮地驱动的方式来有效驱动高侧 MOSFET。为了实现电压和电流的精确监测，系统利用电阻分压电路检测电压，并借助 TI 公司的 INA282AIDR 电流检测芯片来实时监测电流值。更重要的是，该系统具备按键步进调节电流值的能力，并能够通过屏幕实时显示电压和电流的数值信息。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~

客服

2015年全国大学生电子设计竞赛中关于双向DC-DC变换器的论文

优质

本文基于2015年全国大学生电子设计竞赛中的相关经验，详细探讨了双向DC-DC变换器的设计与实现，并分析其在实际应用中的性能表现。我们设计了一套基于TI公司MSP430F5529单片机的高效率双向DC-DC变换器系统。该系统通过闭环控制实现了恒流充电、放电及过充保护等功能，并能自动切换工作模式，具有高效和精准的特点。在提高效率方面，我们采用了同步整流技术和准方波零电压软开关技术。为了精确控制MOSFET的导通与关断，单片机输出带有死区的互补PWM信号。驱动电路使用了TI公司的UCC27211芯片来驱动具有极低导通电阻的CSD19506功率MOSFET，并通过自举升压和浮地驱动的方式实现高侧MOSFET的有效控制。此外，系统采用分压电阻网络检测电压值，利用INA282AIDR电流检测芯片来测量电流。用户可以通过按键调节充电电流的大小，并在屏幕上实时查看当前的电压与电流数值。

2015年全国大学生电子设计竞赛中的双向DCDC电源项目

优质

本项目为2015年全国大学生电子设计竞赛中关于双向DC-DC电源的设计作品，旨在实现高效能、宽范围输入输出的电力转换。团队成员通过协作创新，完成了从方案设计到实物制作的全过程，展现了扎实的专业技能和实践能力。全国大学生电子设计竞赛是一项旨在推动我国高校电子信息类专业教学改革、提升学生动手能力和工程实践能力的重要赛事。2015年的竞赛主题涉及双向DC-DC电源的设计，这是一种在现代电子系统中广泛应用的关键技术。双向DC-DC电源能够将直流电压转换为不同等级的直流电压，并能实现反向转换。这种电源模块在能源存储、电动汽车和分布式能源系统等领域具有重要意义。设计这类电源的核心在于控制策略与电路拓扑的选择。常见的双向转换器包括BUCK-BOOST电路、Cuk电路、SEPIC电路以及Zeta电路等，这些结构都能实现输入输出电压的正向和反向转换，但具体选择哪种取决于效率、体积及成本等因素。在设计过程中首先要考虑的是功率等级，这决定了所需元器件规格与散热设计。控制电路的选择同样重要，通常采用PWM（脉宽调制）或PFM（频率调制）方式调节输出电压，并通过闭环反馈机制如PID控制器确保系统稳定性。实际操作中电源转换效率是衡量设计好坏的重要指标。可以通过优化开关元件的工作状态、降低开关损耗以及选用高效能的磁性元件和电容电感来提高整体效率。此外，电磁兼容性和安全性也是不可忽视的部分，需要遵循相关标准以避免干扰其他设备并确保用户安全。在竞赛文件中可能包含参赛队伍的设计报告、电路原理图、PCB布局图、硬件选型资料以及软件代码等信息。这些内容展示了他们在解决高效电压转换、优化控制算法及处理电磁兼容性问题等方面的方法和成果，对系统集成与实际应用也有所涉及。双向DC-DC电源设计涵盖了电力电子学、控制理论及电磁兼容等多个领域的知识，是每位电子工程师必备的技术之一。通过参与此类竞赛，学生们不仅能锻炼实践技能还能加深对相关理论的理解，并为未来职业生涯打下坚实基础。

2015年全国大学生电子设计竞赛中的DC-DC变换项目

优质

本简介聚焦于2015年全国大学生电子设计竞赛中关于DC-DC变换器的设计与实现项目。参赛者通过创新技术解决电源转换效率问题，展示了他们在电力电子领域的理论知识及实践能力。【作品名称】：2015全国大学生电子设计竞赛DC-DC变换【适用人群】：适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。【项目介绍】：本项目是2015年全国大学生电子设计竞赛中的一个部分，主要涉及DC-DC变换的设计与实现。通过参与该项目，学生可以深入了解和掌握电力电子技术的相关知识，并在此基础上进行实际操作和创新实践。

2015年全国大学生电子设计竞赛中双向DCDC电源设计报告.doc

优质

该文档为2015年全国大学生电子设计竞赛参赛作品之一，详细记录了关于双向DC-DC电源的设计方案、实现过程及测试结果。全国大学生电子设计竞赛中的双向DC-DC电源设计是一项具有挑战性的任务，旨在培养学生的创新思维与实践能力，并涉及电力电子、控制理论及嵌入式系统等多个领域的知识。以下是对此项设计报告的详细解析： 1. **系统概述** 该设计方案的核心在于实现双向DC-DC转换功能，即既能将高电压转化为低电压（Buck降压），也能把低电压提升为高电压（Boost升压）。此方案采用了Buck和Boost变换器并联的方式，并由STM32微控制器进行核心控制。STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的高性能处理器，拥有丰富的外设接口及强大的处理能力。 2. **Buck降压模块** 该部分采用XL4016作为开关降压型转换芯片，这是一种集成了开关电源控制器和MOSFET驱动器的高效解决方案，并能提供恒流输出控制。通过单片机采集电流信号并进行闭环控制以确保输出电流稳定性。 3. **Boost升压模块** 在Boost部分采用了UC3843作为PWM控制器，这是一款经典的电流模式PWM控制器，能够根据电压负反馈信号调节PWM占空比，从而实现稳定的电压输出。由UC3843构成的电压负反馈系统可以确保输出电压精度。 4. **模式切换** 该设计具备自动检测外部电源变化并智能切换至充电或放电模式的功能；同时用户也可以手动进行模式转换，增强了系统的灵活性和适应性。 5. **保护机制** 为了防止在异常情况下电路受损，本方案包含了过流及过压保护功能。通过监测电流超过预设阈值来触发过流保护，并监控输出电压以实现过压防护。此外还具备测量并显示输出电压与电流的功能，便于用户实时掌握电源状态。 6. **效率优化** 提高系统整体效率是设计的关键目标之一。可以通过改进电路布局减少寄生损耗、选用高效元器件以及采取适当的控制策略如频率调制等方式来提升整个系统的能效比。 7. **理论分析及计算** 在本设计方案中，对Buck和Boost变换器的参数进行了详细的计算与优化（包括电感值、电容值等），并探讨了PWM控制原理及其负反馈系统设计方法以确保输出性能稳定可靠。 8. **控制策略研究** 控制系统通常采用开环或闭环两种模式。本项目采用了闭环控制方式，通过实时调整占空比来保证输出的准确性和稳定性。此设计方案全面涵盖了电源变换技术、嵌入式控制器应用、负反馈系统设计以及安全防护措施等多个方面内容，是一份综合性很强的电子工程项目案例。学生不仅能从中深入理解电力电子相关知识和技术原理，还能有效提升解决实际工程问题的能力。

2011年全国大学生电子设计竞赛A题研究报告——关于开关电源

优质

本报告基于2011年全国大学生电子设计竞赛A题，深入探讨了开关电源的设计与实现，涵盖了电路原理、仿真分析及实践优化等内容。 2011年全国大学生电子设计大赛A题论文——开关电源

2015年全国大学生电子设计竞赛获奖论文集.zip

优质

《2015年全国大学生电子设计竞赛获奖论文集》收录了在该年度比赛中脱颖而出的优秀作品，展示了当代中国大学生在电子设计领域的创新思维和技术能力。 2015年电子设计竞赛器件资料供您参考，为电子竞赛提供支持。

全国电子设计竞赛中的宽带直流放大器题目

优质

本简介聚焦于全国电子设计竞赛中关于宽带直流放大器的设计挑战。参赛者需运用先进的模拟电路技术，开发出具有高带宽、低噪声及稳定性能的放大器解决方案，以满足现代信号处理需求。 ### 全国电子设计大赛宽带直流放大器设计精析 #### 概述全国电子设计大赛作为一项重要的学术和技术竞赛，在此汇聚了众多高校的精英团队，展示了他们在电子工程领域的创新成果。本次参赛作品中获得一等奖的设计是宽带直流放大器，该设计以其卓越的理念和出色的性能指标脱颖而出。它基于压控对数放大器，并结合多个关键模块，包括前级放大模块、增益控制模块、带宽预置模块、后级功率放大模块、键盘及显示模块以及电源模块，实现了手动连续调节宽带与数字程控功能。 #### 设计原理与各部分详解 ##### 前级放大电路选用OPA691和VCA810作为核心组件。其中，OPA691是电流反馈型放大器，有效解决了传统电压反馈型放大器带宽随增益增加而急剧降低的问题，并且克服了压摆率不足的局限性；VCA810则便于实现程控增益控制。 ##### 后级功率放大电路后级使用THS3120作为核心元件，能够将输入信号有效值输出提升至超过10V。这不仅扩展了电压的有效范围，还确保整个系统的稳定性和效率。由于其高速宽带性能及高电压输出特性，THS3120成为实现此功能的理想选择。 ##### 增益控制电路采用可调增益的运算放大器VCA810来构建±40dB的增益调节范围，并通过单片机进行预置增益控制。这种方式简化了操作流程并提升了设计智能化水平。 ##### 带宽预设模块利用巴特沃斯滤波器在通频带内（0~10MHz）保证增益起伏不超过1dB，经仿真验证表明适当调整滤波器阶数可以满足这一要求。 ##### 电源电路选择了开关稳压电源方案，相比传统的线性稳压电源具有更高的效率、更小的体积以及更好的适应性能。这为整个系统提供了稳定且高效的电力支持。 #### 抗干扰措施与稳定性保障为了减少放大器噪声并抑制高频自激现象，在设计中综合应用了电容去耦、滤波及使用屏蔽线传输信号等抗干扰策略，同时对运放电源线和数字信号线路加装磁珠和电容进行额外滤波处理。这构建了一套有效的电磁干扰防护体系。 #### 实验验证与结论通过实际测试证明该方案成功实现了所有基本功能以及部分扩展功能，表明设计的有效性和实用性。宽带直流放大器不仅满足了高性能指标的要求，在可操控性、稳定性和抗干扰能力方面也表现出色，充分体现了参赛团队在电子设计领域的深厚功底和创新能力，并为未来设备开发提供了宝贵参考案例。

2015年全国大学生电子设计竞赛中的波形变换仿真评测

优质

本文章分析了2015年全国大学生电子设计竞赛中关于波形变换仿真的题目要求及评分标准，并对参赛作品进行了技术评测。 2015年全国大学生电子设计竞赛综合测评使用了Multisim 14.0进行仿真。电路包括用555定时器产生方波信号，74LS74芯片实现四分频功能，LM324运算放大器构成积分电路以生成三角波，二阶有源低通滤波器用于产生正弦波，并通过带通滤波器提取五次谐波。参考值为：五次谐波峰峰值约为300毫伏。

2015年全国大学生电子设计竞赛题目

优质

《2015年全国大学生电子设计竞赛题目》汇集了当年赛事中的各类挑战性问题，旨在培养参赛者的实践能力和创新思维。全国大学生电子设计竞赛是由教育部与工业和信息化部联合发起的一项面向大学生的学科竞赛活动，旨在促进高等学校的信息与电子类学科课程体系及内容改革，并推动相关领域的科技创新与发展。该赛事作为一项群众性科技活动，鼓励广大学子积极参与到实践中来，提升他们的创新能力和技术水平。

2015年全国大学生电子设计竞赛用元器件

优质

本资源包含2015年度全国大学生电子设计竞赛所需的各类电子元器件信息及应用指南，旨在为参赛者提供便捷的设计参考与技术支持。 2015年全国大学生电子设计竞赛所需元器件及仪器包括：0MHz双通道数字示波器、100MHz双通道数字示波器和500MHz双通道数字示波器，以及低频信号发生器（频率范围为1Hz至1MHz）和高频信号发生器（频率范围为1MHz至120MHz）。