(电赛A题100分作品)双向DC-DC变换器设计(硬件+软件+参考文档等)

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(电赛A题100分作品)双向DC-DC变换器设计(硬件+软件+参考文档等)


2015年全国电赛已经结束,上传一个实物100分的作品,同样这也是一个数控电源,也可以单独实现BUCK,BOOST,BUCK-BOOST,电压环路控制和电流环路控制的设计,锂电池充电设计,LED驱动电源设计参考,值得学习,单片机是用的stc12c5a60s。

需要实物的小伙伴可以联系QQ:502995956

具体完成了以下指标:

  • U2=30V 条件下,实现对电池恒流充电。 充电电流 I1 在 1~2A 范围内步进可调,步 进值不大于 0.1A, 电流控制精度不低于 5%。 (步进0.05A 符合)
  • 设定 I1=2A, 调整直流稳压电源输出电压,使 U2 在 24~36V 范围内变化时,要求 充电电流 I1 的变化率不大于 1%。 (实测 0.8%)
  • 设定 I1=2A,在 U2=30V 条件下, 变换器的效率1  90% 。                                                                                   (实测 91.5%)
  • 测量并显示充电电流 I1, 在 I1=1~2A 范围内测量精度不低于 2%。                                                                            (实测 0%)
  • 具有过充保护功能:设定 I1=2A, 当 U1 超过阈值 U1th=24±0.5V 时, 停止充电。                                                     (实测 23.8V)

发挥部分:

  • 断开 S1、接通 S2, 将装置设定为放电模式,保持 U2=30±0.5V, 此时变换器效率 95% 。                                          (实测 96%)
  • 接通 S1、 S2, 断开 S3, 调整直流稳压电源输出电压,使 Us 在 32~38V 范围内变化 时, 双向 DC-DC 电路能够自动转换工作模式并保持 U2=30±0.5V。 (实测 29.9V)
  • 在满足要求的前提下简化结构、减轻重量,使双向 DC-DC 变换器、测控电路与辅 助电源三部分的总重量不大于 500g。 (实测 170g)
  • 其他。(自己可以添加设计短接,反接保护。本作品具有显示输入输出电压,以及软件上的软启动)。

双向DC-DC变换器硬件电路设计包括:DC-DC辅助电源、功率主板、控制电路三部分,具体见附件内容。

注意如下:

  • 测试的时候需要注意带上18V的锂电池组,这样有利于提高基本要求。稳定性,因为此时占空比不会过大。
  • 然后基本测试完成后,充电一段时间,提高锂电池组输出电压,有利于BOOST的效率测试。
  • 显示精度需要控制好运放的负反馈(放大系数)的滑动变阻器。
  • 对于原理图上的一些采样滤波电容,可用根据自己的板子进行调试,适当增减其容量值。
  • 资料里包括了其拓扑硬件分析研究的论文,而程序所做的就是环路的选择和控制。
  • 文件里包括AD14破解安装文件 开关电源接地设计 AD库 需要网盘下载
  • 已经对代码进行了优化和完整的注释,学习较为简单

电路相关文件

电路图文件
2015年全国电子设计大赛实物满分 原理图 PCB图.rar
描述:可用AD打开,注意单点接地
源代码
2015全国电子设计大赛-源程序.rar
描述:MCU是stc12c5a60s 含2个版本
其他文件
学习参考文献.rar
描述:学习单片机和开关电源的几篇重要文章
教程
项目说明和文献 以及资料下载.rar
描述:项目文件,数据手册,已经AD14安装破解网盘,大量库下载网盘
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    来自:电源模块时间:2019-06-03 单片机 原理图 电赛
  • 电赛必选-同步BUCK BOOST DC-DC 数控电源设计

    距离2015年全国电子设计大赛过去2年之后,近期笔者优化电路设计和代码,提高系统稳定性,减小纹波噪声。之所以依旧优化STC方案的数控电源,是方便学生快速学习数控电源,以便入门。但不得不说,单纯的STC数控电源,精度低,纹波大,响应时间久,系统不稳定。但是数控电源的思路都是一样的,拓扑+反馈。总之是学生参加电赛的必备资料,可联系芯兴工作室502995956@qq.com。 U2=30V 条件下,实现对电池恒流充电。 充电电流 I1 在 50mA~4000mA 范围内步进可调,步进值为50mA, 电流控制精度不低于 5%。设定 I1=2A, 调整直流稳压电源输出电压,使 U2 在 24~36V 范围内变化时,要求 充电电流 I1 的变化率不大于 1%。 (实测 0.5%)设定 I1=2A,在 U2=30V 条件下, 变换器的效率1  90% 。 (实测 91%)测量并显示充电电流 I1, 在 I1=50mA~4000mA 范围内测量精度不低于 2%。 (实测 1%)具有过充保护功能:设定 I1=4000mA, 当 U1 超过阈值 U1th=24±0.5V 时, 停止充电。 (实测 23.8V)发挥部分: 断开 S1、接通 S2, 将装置设定为放电模式,保持 U2=30±0.5V, 此时变换器效率 95% 。 (实测小于 92%)在满足要求的前提下简化结构、减轻重量,使双向 DC-DC 变换器、测控电路与辅 助电源三部分的总重量不大于 500g。其他。(自己可以添加设计短接,反接保护。本作品具有显示输入输出电压,以及软件上的软启动)。具体单纯的buck boost输入指标: 输入电压:15-35V;输出电压:1-40V;输出电流50mA- 4000mA;最大功率不超过150W;不可为精密仪器,或对动态响应有一定要求的负载供电。 Moore8 摩尔吧2019全国大学生电子设计竞赛系列培训课程,欢迎加入摩尔吧电赛交流QQ群,获取免费听课权限和海量资料:836323769全套课程(含通用篇及各专项提升篇):https://www.moore8.com/series/package/diansai2019电源类专项:共8节课,4月3日起,每周三播出https://www.moore8.com/series/package/dianyuan1、【直播时间:2019/04/03 20:00】【电源专项篇-1】2019 电赛:电源类赛题详解及知识点分析:https://www.moore8.com/courses/26292、【直播时间:2019/04/10 20:00】【电源专项篇-2】2019 电赛:电源系统构成及基础原理、概念:https://www.moore8.com/courses/26313、【直播时间:2019/04/17 20:00】【电源专项篇-3】2019 电赛:线性电源常用器件和电路设计:https://www.moore8.com/courses/26304、【直播时间:2019/04/24 20:00】【电源专项篇-4】2019 电赛:开关电源拓扑结构和常用电路分析:https://www.moore8.com/courses/26335、【直播时间:2019/05/08 20:00】【电源专项篇-5】2019 电赛:PWM、整流、逆变和变频知识:https://www.moore8.com/courses/26396、【直播时间:2019/05/15 20:00】【电源专项篇-6】2019 电赛:电源题目功能电路设计:https://www.moore8.com/courses/26407、【直播时间:2019/05/22 20:00】【电源专项篇-7】2019 电赛:新能源发电、储能及充电技术:https://www.moore8.com/courses/26418、【直播时间:2019/05/29 20:00】【电源专项篇-8】2019 电赛:电源设计工具使用和设计实例:https://www.moore8.com/courses/2642
  • 电赛国家一等奖-滚球控制系统电路/代码分享,恩智浦智能车光电组国家二等奖通用

    本设计是获得2017电子设计大赛B题国家一等奖的滚球控制系统,该设计运用ov7725摄像头,oled显示图像,动态分段pid控制两个舵机,从而实现小球的运动。滚球控制系统是一个复杂的非线性动力学系统,是经典控制对象球杆系统的扩展,同时也可以作为一种具有典型非线性特征的试验平台,可以对非线性控制理论及控制算法进行检验。由于滚球控制系统中的多变量强耦合、参数不确定性、视觉反馈与传动机构滞后、小球与平板之间有摩擦以及外界随机干扰等一系列非线性因素的存在,给板球系统的分析与建模、控制系统设计与实现带来严峻挑战。本次设计的滚球系统以 K60 微控制器为核心控制单元,通过人眼摄像头采集小球的信息,使用动态 PID控制算法调节转向舵机的角度,实现了对小球运动速度和运动方向的双闭环控制,达到了小球的准确定位和轨迹控制。滚球控制系统视频演示:https://v.youku.com/v_show/id_XMzAxMDUyNzY2OA==.htm...滚球控制系统源码截图:部分源码展示:/********************************************************************/#include "common.h"#include "include.h"#include "OLED.h"/*********************************************************/uint8 imgbuff[CAMERA_SIZE]; //定义存储接收图像的数组uint8 img[CAMERA_W*CAMERA_H]; //摄像头解压数组/*坐标定位数据*/uint8 x1=21,x2=40,x3=58;uint8 x4=20,x5=40,x6=59;uint8 x7=22,x8=40,x9=58;uint8 y1=10,y2=10,y3=11;uint8 y4=29,y5=29,y6=29;uint8 y7=48,y8=48,y9=47;uint8 squ_x1=30,squ_x2=50;uint8 squ_x3=30,squ_x4=50;uint8 squ_y1=20,squ_y2=20;uint8 squ_y3=40,squ_y4=40;/*白板边界初始化*/uint8 img_init_flag=0; //初始化变量uint8 img_init_x_min=0; //横轴最小值uint8 img_init_x_max=79; //横轴最大值uint8 img_init_y_min=0; //纵轴最小值uint8 img_init_y_max=59; //纵轴最大值uint8 img_x=40; //扫描横坐标10uint8 img_y=30; //扫描纵坐标uint8 ball_x=40; //球心横坐标uint8 ball_y=30; //球心纵坐标uint8 ball_x_set=22; //目标球心横坐标uint8 ball_y_set=48; //目标球心纵坐标uint8 ball_loca=1; //路径变量uint8 mission_flag=0; //任务标志uint32 mission_clock=0; //任务时钟/**********************舵机******************************//*动态 D*/uint8 KD_zone=2;uint32 KD_max=500,KD_min=200; //动态 D/*PID*/uint32 KP_A=10,KP_B=140,KD_X,KD_Y;//舵机 PID/*死区控制*/uint32 DJ_zone=0; //死区控制/*摆幅限制*/uint32 DJ_min=700; //舵机最小摆幅uint32 DJ_max=3000; //舵机最大摆幅/*舵机中值*/uint32 DJ_midpoint_x=8200; //舵机中值 xuint32 DJ_midpoint_y=8374; //舵机中值 y/*舵机变量*/uint64 DJ_x_PWM=8300; //输出 PWMuint64 DJ_y_PWM=8374; //输出 PWMuint32 DJ_maxpoint_x=2000; //舵机限幅_xuint32 DJ_maxpoint_y=2000; //舵机限幅_y/*******************************************************/
    来自:DIY创意产品时间:2017-09-07 电赛 k60 pid控制 ov7725 滚球控制
  • 2017电赛全国二等奖-滚球控制系统,附源码/流程图

    本设计是2017年全国大学生电子设计竞赛全国二等奖作品部分资料,滚球控制系统,都是最简单的配置,采用STM32F103ZET6+OV7670(带FIFO)+舵机,采用增量式PID控制,可实现所有题目,带声光报警和题目计时,以及坐标校准。滚球控制系统实验平台如截图:
    来自:电机驱动与控制时间:2017-09-19 电赛 pid控制 滚球控制
  • 电赛资料-兼容F1和F4的STM32开发板(有实物卖!)

    这个是参加今年2017年电赛弄的一个STM32开发板,做的B题,不过天工不做美啊,评测的时候烧了一个电机,换过之后参数就不对了,只拿了个省二,心累。这个开发板兼容F1和F4的芯片,STM32开发板板载资源介绍:1、电源,板载3.3V,5V,可直接接入低于12V的电压。2、存储芯片:SRAM,SD卡,SPI-FLASH。3、外设:板载6050,CH340串口下载电路,支持一键下载,两个LED,一个蜂鸣器,USB。4、按键:3个可编程按键,一个复位按键。5、显示:板载LCD接口,与原子的兼容。6、无线:板载独立NRF24L01接口,蓝牙接口。7、程序下载:支持ST-Link,J-TAG,以及串口下载。8、IO:引出60个IO。有现成的板子,有焊好的,也有空PCB板,有需要的可联系QQ1324654767.送今年的程序。兼容F1和F4的STM32开发板实物截图:参数如下:
    来自:MCU开发板时间:2017-09-17 stm32 开发板 电赛
  • 2015年全国电赛国一代码——STM32F103+FPGA测量范围100M数字频率计源码/参考资料等

    本设计介绍的是2015年全国大学生电子设计竞赛F题数字频率计,见附件下载其数字频率计源码/参考资料等。该数字频率计源码程序主要分为FPGA和STM32两部分。FPGA部分:实现了对输入信号的频率,占空比,时间间隔的测量并且通过串口发送到stm32f103单片机上进行处理及显示;单片机部分:主要实现与FPGA通信,通过串口将测量到的频率、时间间隔、占空比数据进行处理并用3.5寸电阻TFT彩屏显示出来。说明:单片机型号:STM32F103ZET6 编译环境:keil 5FPGA型号:EP4CE6E22C8, 编译环境 quartus ii 15.0附件资料截图:
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资深卖家
热爱电子
参数名 参数值
拓扑结构
buck/boost(升/降压)
最小输入电压 23.5 V
最大输入电压 40 V
最小输出电压 0 V
最大输出电压 23.5 V
最大输出电流 2 A
输出路数
1
效率 92 %
EDA工具
Altium Designer
发布于 2015 年 08 月 24日
更新于 2016 年 11 月 09日
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