开关稳压电

源

（

E 题）

摘

   要

本系统以

Boost 升压斩波电路为核心，以 MSP430 单片机为主控制器和

PWM 信号发生器，根据反馈信号对 PWM 信号做出调整，进行可靠的闭环控制
从而实现稳压输出。系统输出直流电压

30V～36V 可调，可以通过键盘设定和

步进调整，最大输出电流达到

2A，电压调整率和负载调整率低，DC-DC 变换

器的效率达到

93.97%。能对输入电压、输出电压和输出电流进行测量和显示。

系统特色：

1）输出电压反馈采用“同步采样”方式，能有效避免电压尖峰

对信号检测的影响。

2）采用多种有效措施降低系统的电磁干扰（EMI），增强

电磁兼容性（

EMC）。3）具有完善、可靠的保护功能，如：过流保护、反接保护、

 欠压保护、过温保护、防开机“浪涌”电流保护等，保证了系统的可靠性。

1 方案论证

1.1

 DC-DC 主回路拓扑

方案一

 间接直流变流电路：结构如图 1-1 所示，可以实现输出端与输入端

的隔离，适合于输入电压与输出电压之比远小于或远大于

1 的情形，但由于采

用多次变换，电路中的损耗较大，效率较低，而且结构较为复杂。

 

方案二

Boost 升压斩波电路：拓扑结构如图 1-2 所示。开关的开通和关断

受外部

PWM 信号控制，电感 L 将交替地存储和释放能量，电感 L 储能后使电

压 泵 升 ， 而 电 容

C 可将输出电压保持住，输出电压与输入电压的关系为

UO=(ton+toff)，通过改变 PWM 控制信号的占空比可以相应实现输出电压的
变化。该电路采取直接直流变流的方式实现升压，电路结构较为简单，损耗较小
效率较高。

    综合比较，我

们 选 择 方

案二。

1.2

 控制方法及实现方案

 

方案一 利用

PWM 专用芯片产生 PWM 控制信号。此法较易实现，工作较稳

定，但不易实现输出电压的键盘设定和步进调整。

 

方案二 利用单片机产生

PWM 控制信号。让单片机根据反馈信号对 PWM 信

1

E

L

C

                     

U

O

R

L   

VD

图

1-1  间接直流变流电路

图

1-2  Boost 升压斩波电路拓扑结构