开关稳压电源的设计与分析

开关稳压电源的设计与分析(论文6000字)
摘要
当前很多电子设备都需要5V进行供电，如手机充电器，USB接口等等，而在5V电压的产生上通常有线性和开关两种形式。由于开关形式，在效率，适用性等多方面具有非常大的优势，因此都是采用开关电源形式。而对于开关电源来说，其具有多种拓扑形式，如推挽，反激，斩波电路等等。在本次设计中，围绕开关稳压电源进行设计，在拓扑方式上采用是BUCK降压电路，控制器通过对比选择了STM32F103单片机，通过软硬件结合的方式来完成设计，本文就分别论述关键器件及拓扑的原理，器件参数计算等内容，并通过MATLAB平台搭建12V-5V的Simulink模型进行仿真。通过对仿真的测试分析，本次的设计达到了12V-5V转换的目的，实现了设计要求。
关键词：STM32；BUCK；开关电源；直流
系统方案设计
在本次开关稳压电源设计中，对关键参数设定如下：
    系统输入电压12V；
    降压后输出电压5V，输出电流1A;
    电压调整率小于1%；
    整机效率大于90%
根据上述要求，在此选择了STM32单片机作为控制器，BUCK拓扑作为功率电路的形式。其实stm32单片机主要负责对输出电压的检测，并且根据检测到的电压来控制PWM占空比的输出，通过PWM的输出来控制BUCK电路以调整整个系统的电压输出，通过该闭环的形式来完成12V-5V开关稳压电源的设计。

目录
1 绪论    1
1.1课题背景及意义    1
1.2研究现状    1
1.3课题研究内容    3
2 系统整体设计    4
2.1系统方案设计    4
2.2BUCK变换器工作原理    4
3硬件电路设计    8
3.1DC/DC降压电路设计    8
3.2降压控制电路设计    11
4 系统仿真及分析    14
4.1MATLAB平台    14
4.2仿真模型搭建    14
4.3降压结果分析    17
5 结论    19
参考文献    20
致谢    22