全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽單相ACDC變換電路A題

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽單相ACDC變換電路A題學(xué)校統(tǒng)一編號(hào)HIT-A-003本系統(tǒng)以AVRATmega16單片機(jī)為控制核心，結(jié)合MOSFET驅(qū)動(dòng)器IR2102，低導(dǎo)通電阻功率MOSFETIRF3205制作了一臺(tái)具有自動(dòng)穩(wěn)壓功能的AC-此外，給出了功率因數(shù)調(diào)整和校正的基本方法和結(jié)構(gòu)框圖。一、設(shè)計(jì)任.................5求.............................................5分.............................................5.........6擇6擇6........6....7....7擇7擇7............8.........9......9....9........擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11......................................13.....14.................................................................................................................單相AC-DC變換電路（A題）【本科組】（1）在輸入交流電壓U=24V、輸出o（4）設(shè)計(jì)并制作功率因數(shù)測(cè)量電路，實(shí)現(xiàn)AC-DC變換電路輸入側(cè)功率因數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，總通態(tài)損耗小。但是二極管電壓高，變壓器繞組需要中心抽（1）Buck-Boost型電路。既能降壓也能升壓，輸出與輸入極性輸出電流脈動(dòng)大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要一只開(kāi)關(guān)管。輸出空載時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很高的件數(shù)量較多，損耗也相對(duì)較大。但是這種方案有利于AC/DC變換器功率因數(shù)的在同樣的晶振頻率下，方案（2）有更高的性能和更低的功耗，因此可以降比成正比，若測(cè)得的電壓高于8V，則減小占空比；反之，則增加占采用硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。將一個(gè)動(dòng)作電流為的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲串聯(lián)在輸出（1）以過(guò)零點(diǎn)相位比較法為代表的直接測(cè)量法。其主要依靠硬件裝置來(lái)（2）以諧波分析法為代表的軟件檢測(cè)分析方法。其根據(jù)諧波分析得到的MCU以滿足要求，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，但體積龐大、笨重，而且調(diào)整后的功率因換電路，具有體積小、重量輕的特點(diǎn)，可以達(dá)到較高的功率因數(shù)（通?？蛇_(dá)以），整。通過(guò)軟件調(diào)整控制參數(shù)，使系統(tǒng)調(diào)試方便，減少了元器件的數(shù)量以及材整流電路變壓器ACAC-DC全橋整流濾波MCU內(nèi)部的PWM控制器電壓反饋（1）降低開(kāi)關(guān)頻率。開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高，開(kāi)關(guān)管的過(guò)低，可能在運(yùn)行中造成噪聲干擾和輸出電壓紋波的增加。本設(shè)計(jì)中將開(kāi)關(guān)頻IRF3205作為開(kāi)關(guān)管（導(dǎo)通電阻8mΩ)。（3）輸入整流橋的損耗在低電壓、大電流輸出時(shí)，（4）采用正向?qū)妷旱?、反向恢?fù)時(shí)間極短的肖特基二極管。本設(shè)計(jì)中采用MBR745，典型正向?qū)妷簽閂（電流A，溫度125℃)。ss1 =1? o=1+√1+22S2—≥(1?)22o仍TRL,RLU2PdIRF3205作為開(kāi)關(guān)管（導(dǎo)通電阻8mΩ);采用高速功率MOSFET和對(duì)電壓采樣信號(hào)的處理以及穩(wěn)壓功能。其中單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生占空比可調(diào)的鍵盤LCD單片機(jī)采樣電壓ADC定時(shí)器PWM的需要，故需要外加輔助電源。購(gòu)買一塊成品開(kāi)關(guān)電源將AC220V轉(zhuǎn)換成DCV-DC5V）給單片機(jī)供電。自制模塊采用降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源控制器LM257開(kāi)始開(kāi)始系統(tǒng)初始化NYRIGOLDM3051RIGOLDS1102EAA~--AC-DCAIO++LVVIS保持其他條件不變，在輸入交流電壓=s=2A條o123保持其他條件不變，使12345保持其他條件不變，當(dāng)o直流輸出電壓o,如表3所示。表4過(guò)流保護(hù)功能測(cè)試數(shù)據(jù)123在測(cè)試條件下，直流輸出電壓o在三次測(cè)量中均保持在36V±內(nèi)。基本在測(cè)試條件下，根據(jù)負(fù)載調(diào)整率的計(jì)算公式，可以得到I=|o2?o1|×100%=×100%=2.7%在測(cè)試條件下，根據(jù)電壓調(diào)整率的計(jì)算公式，可以得到在測(cè)試條件下，系統(tǒng)具有過(guò)流保護(hù)功能，且三次測(cè)試的動(dòng)作電流滿足基本η=×100%=×100%=82.3%DC變換裝置，較好地完成了基本要求。硬件方面，測(cè)試時(shí)的發(fā)熱量較高，可能是由于電感為手工繞制，缺少繞線工具造成電感線圈有較計(jì)量技術(shù).NameDescriptionDesignatorQuantityValue11Bridge1FullWaveDiodeBridge1HighConductanceFastDiode1N-ChannelMOSFET1PolarizedCapacitor2Capacitor21321211111111/******************************************************************************//******************************************************************************/uchartemp1[]={"Voltage:.V"},temp2[]={"Current:.A"},temp3[]={"floattemp1float=0,temuinttemp1int=0,temp2int{}{}{{for(j=0;j<1140;j++);}}voiddelay(uintx){}//按下按鍵后待處理的程序voidkey_sol(void)//液晶{WriteChar(1,0,16,cont1);WriteChar(2,0,16,cont2);WriteNum(2,0,ASCII[num1]);WriteNum(2,2,ASCII[num2]);writecom(0x0f);//開(kāi)光標(biāo)顯示{{key_flag=key_flag+1;while(!(Get_Bit(PIND,PD0)));//等待按鍵松開(kāi)}{if(Get_Bit(PIND,PD1)==0){{}WriteNum(2,0,ASCII[num1]);writecom(0xc0);while(!(Get_Bit(PIND,PD1)));//等待按鍵松開(kāi)}{{}WriteNum(2,0,ASCII[num1]);writecom(0xc0);while(!(Get_Bit(PIND,PD7)));//等待按鍵松開(kāi)}writecom(0xc2);if(Get_Bit(PIND,PD1)==0){num_flag=1;{}WriteNum(2,2,ASCII[num2]);writecom(0xc2);while(!(Get_Bit(PIND,PD1)));//等待按鍵松開(kāi)}{{}WriteNum(2,2,ASCII[num2]);writecom(0xc2);while(!(Get_Bit(PIND,PD7)));//等待按鍵松開(kāi)}}}}#pragmainterrupt_handler{delay_ms(10);//while(!(Get_Bit(PIND,PD2)));//等待}{}uintAD_GetData(uintad_input){ADCSRA|=0x87;//使能ADCSRA&=0x0f;returnADC;}{while(1){{if(temp1int<vol_exp){}{}{}{}}{OCR1AL=2;delay_ms(20);{{PORTD&=0xbf;//打開(kāi)繼電器}}}if((temp2int>(num1*100+num2*10))&&(OCR1AL>150)){err_flag=1;}}}{ucharcontucharcont4[]={"Caution:ucharcont5[]={"Voltage>36V{while(!flag);//等待菜單按鍵按下LcdInit();WriteChar(1,0,14,cont3);delay_flag=0;while(!flag);//等待菜單按鍵按下}}voidad_get(){//ucharASCII[]={"09"};{addata=addata+AD_GetData(0x45);}temp1float=addata*;temp1float=temp1float/;temp1int=((uint)(temp1float*100)+1);temp1[8]=ASCII[temp1int/100];temp1[9]=ASCII[(temp1int%100)/10];temp1[11]=ASCII[temp1int%10];while(!flag);WriteChar(1,0,17,temp1);for(i=0;i<9;i++){addata=addata+AD_GetData(0x46);}temp2float=addata*;temp2float=temp2float/;temp2int=(uint)(temp2float*100);temp2[8]=ASCII[temp2int/100];temp2[10]=ASCII[(temp2int%100)/10];temp2[11]=ASCII[temp2int%10];while(!flag);WriteChar(2,0,17,temp2);{//Lcd