單相ACDC變換電路A題設計報告全國電子設計競賽

1、 . 2013年全國大學生電子設計競賽單相AC/DC變換電路（A題）24 / 27摘 要 本系統(tǒng)以Boost升壓斬波電路為核心，采用PFC功率因數(shù)校正專用控制芯片UCC28019產(chǎn)生PWM波形，進行閉環(huán)反饋控制，從而實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出。實驗結果表明：電源進線的交流電壓和負載電流在比較寬的圍變化時，電源輸出直流電壓能夠保持較高的穩(wěn)定性，電源交流輸入功率因數(shù)達到89%，效率達到92%，具有良好的電壓調整率和負載調整率，此外，本系統(tǒng)還具有輸出2.5A過流保護，輸出功率因數(shù)的測量與顯示功能。關鍵詞：開關電源 UCC28019 Boost電路 功率因數(shù)校正 AbstractThis system in ord

2、er to Boost the Boost chopper circuit as the core, adopts PFC control chip dedicated power factor correction UCC28019 PWM waveforms, the closed-loop feedback control, so as to realize the voltage output. The experimental results show that the power supply into line voltage and load current changes i

3、n a comparatively wide scope, can maintain the stability of the high power output dc voltage, power supply ac input power factor reaches more than 89%, efficiency of 92%, has the good voltage regulation and load regulation, In addition, this system also has 2.5 A output over-current protection, the

4、measurement and display of power factor of the output.目 錄1系統(tǒng)方案11.1DCDC變換模塊的論證和選擇11.2PFC控制方案的論證和選擇22系統(tǒng)理論分析與計算22.1電路設計的分析22.1.1主電路的分析22.1.2控制電路的分析32.1.3功率因數(shù)測量電路的分析62.2主回路器件的選擇與參數(shù)計算62.3 PFC控制電路參數(shù)計算93電路與程序設計103.1電路的設計103.1.1系統(tǒng)總體框圖103.1.2 主電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖113.1.3 輔助電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖123.1.4輔助電源133.2程序的設計133.2.1程

5、序功能描述與設計思路133.2.2程序流程圖144測試方案與測試結果144.1測試方案144.2 測試條件與儀器154.3 測試結果與分析154.3.1測試結果(數(shù)據(jù))154.3.2測試分析與結論16附錄1：電路原理圖17附錄2：源程序18單相AC/DC變換電路（A題）1系統(tǒng)方案1.1 DCDC變換模塊的論證和選擇方案一：Buck型拓撲結構變換器：該方案可在隔離變壓器輸出端進行三倍壓整流，再將直流電壓通過Buck型拓撲結構進行降壓變換實現(xiàn)。但采用Buck型變換器輸入端電壓偏高，驅動電路和控制電路的電源方案較麻煩，并且可靠性不高。圖1 Buck 電路原理圖方案二：型拓撲結構變換器：它的輸出電壓極

6、性與輸入電壓相反，但其值可以高于、等于或低于輸入電壓的值。其輸入和輸出電流都是連續(xù)的，經(jīng)兩個電感的補償耦合，將輸入和輸出的波紋電流和電壓抑制到零，但部諧振使傳遞作用斷續(xù)或在某些頻率上削弱輸入波紋抑制。在耦合電感線圈和變壓器隔離的結構中，由于“開關導通”初期的沖擊耦合電流會引起輸出電壓反向，并且也存在穩(wěn)定性問題。圖2電路原理圖方案三：Boost型拓撲結構變換器：Boost升壓斬波電路：拓撲結構如圖3所示。開關的開通和關斷受外部PWM信號控制，電感L將交替地存儲和釋放能量，電感L儲能后使電壓泵升，而電容C可將輸出電壓保持住，輸出電壓與輸入電壓的關系為=()，通過改變PWM控制信號的占空比可以相應實

7、現(xiàn)輸出電壓的變化。該電路采取直接直流變流的方式實現(xiàn)升壓，電路結構較為簡單，損耗較小，效率較高。圖3 Boost電路原理圖通過以上綜合分析比較，Boost型拓撲結構變換器是DCDC變換器的理想選擇。1.2 PFC控制方案的論證和選擇一般功率因數(shù)校正的控制方法有模擬控制方法和數(shù)字控制方法，為此設想了以下幾種控制方案：方案一：采用DSP+BOOST實現(xiàn)： 采用純軟件調整控制參數(shù)，比如，PWM波的占空比，一般的使用數(shù)字控制可以減少元器件的數(shù)量，減少材料和裝配的成本，而且可減小干擾，但限于本組知識和能力的限制，不選用該方案。方案二：采用BOOST+UC3854實現(xiàn)： UC3854是一種工作于平均電流的的

8、升壓型有源功率因數(shù)校正電路。它的峰值開關電流近似等于輸入電流。是目前較為廣泛使用的APFC電路。該方案所實現(xiàn)的PFC電路，要調節(jié)UC3854的電壓放大器，電流放大器和乘法器。方案三：采用BOOST+UCC28019實現(xiàn)： UCC28019是TI公司新近推出的一種功率因數(shù)校正芯片，該芯片采用平均電流模式對功率因數(shù)進行校正，使輸入電流的跟蹤誤差產(chǎn)生的畸變小于1，實現(xiàn)了接近于l的功率因數(shù)。UCC28019組成的PFC電路,只調節(jié)一個放大器的補償網(wǎng)絡即可。 比較三種方案，發(fā)現(xiàn)方案三，設計步驟減少了好幾步，相對來說簡單易行，而且實驗結果證明該方案完全達到題目的要求。綜上所述，選用方案三。2系統(tǒng)理論分析與

9、計算2.1電路設計的分析本文設計了一個直流輸出電壓為36V、電流2A的高功率因數(shù)開關電源，其交流輸入電壓為24V，該電路包括主電路，控制電路，測量電路和保護電路四部分。從輸入的交流電220V 開始，經(jīng)過隔離變壓器調壓成交流電24V后送入全橋整流電路進行整流，再經(jīng)過高頻濾波電容后送給主電路，主電路為Boost 電路，由PFC 芯片UCC28019 控制開關管導通關斷，經(jīng)過Boost電路升壓后電壓變?yōu)?6V?？刂齐娐泛蜏y量電路包括PFC控制電路和單片機測量控制電路，PFC控制電路由專用PFC芯片組成，單片機測量控制電路主要是輸出側通過電阻分壓并用電壓、電流傳感器進行采集比較送至單片機進行功率因數(shù)測

10、量顯示。保護電路是PFC芯片的過壓和過流保護。2.1.1主電路的分析Boost變換電路由Q1、電感L1、二極管D1和輸出電容C0組成，原理圖如圖4所示：圖4 Boost變換電路原理圖工作原理：在和開關管Q1之間串接電感L1，電感的下端通過整流二極管D1給輸出電容C0與負載供電。當Q1在Ton時段導通時，D1反偏，L1的電流線性上升直到 ,此時了L1存儲了能量由于在Q1導通時段輸出電流完全由C0提供，所以C0應選得足夠大，以使在Ton時段向負載供電時其電壓降低能滿足要求。Q1關斷時，由于電感電流不能突變，L1的電壓極性顛倒，L1異名端電壓相對同名端為正。L1同名端為且L1經(jīng)D1向C0充電，使C0

11、兩端電壓高于，此時電感儲能給負載提供電流并補充C0單獨向負載供電時損失的電荷。若Q1下次導通之前，流過D1的電流已下降到零，則認為上次Q1導通時存儲于L1中的能量已釋放完畢，電路工作于不連續(xù)模式；反之若電流在關斷時間結束時還未下降到零，則由于電感電流不能突變，Q1下次導通時電流上升會有一個階梯，此時稱電路工作于連續(xù)模式。輸出電壓的調整是通過負反饋環(huán)控制Q1導通時間實現(xiàn)的。若直流負載電流上升，則導通時間會自動增加為負載提供更多能量。若下降而Ton不變，則峰值電流即L1的儲能會下降，導致輸出電壓下降。但負反饋環(huán)會檢測到電壓的下降，并通過增大Ton來維持輸出電壓恒定。2.1.2控制電路的分析UCC2

12、8109芯片介紹：UCC28019是一款8引腳的連續(xù)導電模式（CCM）控制器，該器件具有寬泛的通用輸入圍，適用于100W至2kW以上的功率變換器。有源功率因數(shù)校正控制器UCC28019使用Boost拓撲結構，工作于電流連續(xù)導電模式。欠壓鎖定期間的啟動電流低于200uA。用戶可以通過調整VSENSE腳的電壓低于0.77V而使系統(tǒng)工作于低功耗待機模式。該控制器不需要檢測電網(wǎng)電壓，利用平均電流控制模式可以實現(xiàn)輸入電流較低的波形畸變，大大減少了元器件數(shù)量。簡單的外圍電路非常便于對電壓環(huán)和電流環(huán)進行靈活的補償設計。開關頻率可以控制在±5%的精度，可以為外部開關管提供快速1.5A峰值柵極驅動電流

13、。該控制器具有許多系統(tǒng)級的保護功能，主要包括峰值電流限制，軟過電流保護，開環(huán)檢測，輸入掉電保護，輸出過壓、欠壓保護，過載保護，軟啟動，芯片部將柵極驅動電壓箝位于12.5V等。(1) UCC28019的特點連續(xù)導電模式控制器UCC28019具有以下特點： 不需要對電網(wǎng)電壓進行檢測，減少了外圍元器件 寬圍的通用交流輸入電壓 65kHz的固定開關頻率 最大占空比達97% 輸出過壓、欠壓保護，輸入掉電保護 單周峰值電流限制 開環(huán)保護 低功耗待機模式(2) UCC28019引腳說明UCC28019采用8-Lead PDIP和8-Lead SOIC兩種封裝形式，其引腳排列如圖5所示，引腳功能介紹如下GND

14、 GATE ICOMP VCCISENSE VSENSEVINS VCOMP12348765圖5 UCC28019的引腳排列（SOIC-8、PDIP-8）表2.1 UCC28019引腳功能說明引腳號引腳符號引腳功能1GND芯片接地端2ICOMP電流環(huán)路補償，跨導電流放大器輸出端，引腳的工作電壓高于0.6V3ISENSE電感電流檢測。該管腳通過對電流檢測電阻外接一220電阻可以有效抑制浪涌電流的涌入4VINS交流輸入電壓檢測。當系統(tǒng)交流輸入電壓高于用戶定義的正常工作電壓或低于掉電保護電壓時，輸入掉電保護（IBOP）動作5VCOMP電壓環(huán)路補償。該引腳經(jīng)過外部阻容電路接地，構成電壓環(huán)路補償器6VS

15、ENSE輸出電壓檢測。Boost PFC變換器的直流輸入電壓經(jīng)過電阻分壓器采樣后接入該引腳，為了濾除高頻噪聲干擾，該引腳對地外接一個小電容7VCC芯片工作電源。為防止高頻噪聲對電源的干擾，通常該管腳對地外接一個0.1uF的瓷電容，并且盡量靠近UCC28019芯片8GATE柵極驅動。推挽式柵極驅動，可以驅動外部一個或多個功率MOSFET，提供1.52.0A電流驅動(3)UCC28019的部結構和工作原理UCC28019是一款在連續(xù)工作模式下，以固定頻率工作的具有功率因數(shù)校正功能(PFC)的控制芯片，該芯片具有軟啟動、欠/過壓保護、過流保護、開路保護以與峰值電流限制等功能，UCC28019部結構框

16、圖如圖6所示：圖6 UCC28019部框圖UCC28019的控制調節(jié)功能是通過兩個回路完成的：一個是部的電流回路；來自取樣電阻的負極性電壓信號從ISENSE端進入到芯片部后經(jīng)反相器成為正極性信號，該信號經(jīng)過電流放大器后輸出為ICOMP；斜坡信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號與ICOMP電壓進行比較，其輸出作為芯片部RS觸發(fā)器的輸入，與部65kHZ振蕩信號一起控制PWM的占空比，輸出脈沖經(jīng)推挽電路控制功率開關器件的通斷；從圖2可以看出，假設當斜坡電壓線性上升并剛好超過ICOMP的電壓時經(jīng)過的時間為，而這個時間又決定了DOFF，根據(jù)斬波拓撲方程有DOFF =VIN/VOUT，由于VIN的波形是正弦波，而ICOM

17、P的電壓與電感電流成正比，控制回路就迫使電感電流波形跟蹤輸入電壓波形，因此輸入電流波形也是正弦波形并與輸入電壓同相，因此實現(xiàn)了功率因數(shù)校正。二是外部電壓回路，開關電源輸出電壓通過分壓后的取樣電壓從VSENSE端輸入，與部一些比較器連接在一起，起到欠/過壓保護、開路保護以與穩(wěn)壓的作用；電壓誤差放大器輸出的電流對連接在VCOMP端的補償網(wǎng)絡進行充電或者放電，從而建立起合適的VCOMP電壓來滿足系統(tǒng)正常運行；VCOMP上的電壓常常用來設置電流放大器的增益以與斜坡信號的斜率，當外部回路在穩(wěn)態(tài)時可以自動調整芯片部的增益參數(shù)使輸入電流波形具有較低的畸變，從而保證開關電源具有較高的功率因數(shù)。2.1.3功率因

18、數(shù)測量電路的分析對于某一正弦信號，周期性地出現(xiàn)過零點，測出過零點的時間即可以測出該信號的相角。通過電壓互感器和電流互感器得到低壓交流信號，然后通過整形電路將交流信號轉換為TTL方波脈沖。利用輸入兩路信號過零點的時間差，以與信號的頻率來計算兩路信號的相位差。其原理圖如圖7所示：圖7 雙路比較器LM393整形電路兩路信號的相位差：。其中，N為兩路信號的上升沿分別觸發(fā)計數(shù)器的差值，為單片機時鐘頻率，T為輸入信號的周期。2.2主回路器件的選擇與參數(shù)計算主電路參數(shù)計算:主回路原理圖如圖8所示，設計中，首先確定最大輸入峰值電流 ，這可以根據(jù)電源的效率和要求達到的功率因數(shù)來計算：輸入最大有效電流最大電感峰值

19、電流圖8主電路圖（1）、輸入電容（CIN），這個電容容量很小，主要是濾除整流輸出電壓中的高頻成分。通過計算出允許的紋波電流值與紋波電壓值，可以得到輸入電容的最大值，這里將的20%作為紋波電流，電壓紋波系數(shù)為6%,；根據(jù)手冊，計算過程如下：紋波電流峰值最大紋波電壓將和代入下式即可得到：輸入電容 取為1（2）、升壓電感(LBST)，起儲能作用；按照占空比可以計算出斬波電感的最小取值： 取為200（3）、輸出濾波電容(COUT)，該電容的選擇主要是滿足輸出電壓保持時間；當要求在保持時間 ，開關電源輸出電壓不低于30V時，則輸出濾波電容容量按下式計算：（4）、功率開關元件(QBST)，開關管要求工作在

20、65KHz，在系統(tǒng)中取IRF540N，擊穿電壓可到=100V，最大電流=23A，導通電阻很小，開關管上升時間為39ns，可滿足題目要求。（5）、快速恢復二極管(DBST) 和快速啟動二極管的選擇，D1二極管的主要功能是使系統(tǒng)快速啟動，系統(tǒng)中采用FR107，快速恢復二極管D3選擇B201006。（6）、采樣電阻(RSENSE)：主要是對電感電流進行取樣；考慮到軟過流保護的下限以與電感峰值電流的最大取值，取樣電阻的計算如下：（7）、為使器件避免由于瞬時峰值電流的損害，用一個RISENSE=220的電阻與ISENSE引腳串聯(lián)，同時在該引腳處與地線之間接1只1000pF的電容CISENSE，以改善抗干

21、擾性能。（8）、為了使電源功耗盡可能小與使反饋電壓誤差最小，反饋電阻RFB1=100K，RFB2按下式計算：實際連接一個滑動變阻器101,另外還需要在VSENSE引腳處接1只小電容以濾除噪聲干擾，一般CVSENSE=820pF。（9）、輸入低電壓保護(Brown Out Protection)電路中，由RVINS1和RVINS2分壓獲得的電壓，從UCC28019的4腳(VINS)進入，當引腳電壓低于0.8V時，芯片將切斷從8腳(GATE)的驅動輸出。RVINS1和RVINS2的參數(shù)計算如下：假設流經(jīng)分壓電阻的電流為輸入偏置電流的150倍，即若，則實際設計中RVINS1取2M，RVINS2取10

22、0k。另外在VINS引腳與地之間還接有電容CVINS，主要作用是濾除紋波電壓，防止誤觸發(fā)輸入低電壓保護電路；其次可以延遲一定時間啟動輸入低電壓保護電路。CVINS的放電時間一般要求大于輸出電容的保持時間；COUT的保持時間為一個周期，因此當CVINS的放電時間滿足半周期的2.5倍時，可以按下式得到CVINS的值：取為1。2.3 PFC控制電路參數(shù)計算PFC控制電路采用TI公司的專用PFC芯片UCC28019，作為整個校正系統(tǒng)的控制器。UCC28019為持續(xù)傳導模式的PFC控制器，鋸齒波振蕩頻率為65K，輸出方波最高占空比為97%，帶5V的電壓基準，推挽式輸出的驅動電壓可達12.5V，電流達1.

23、5A。具有電源輸入軟啟動保護，以與反饋電壓欠壓，過壓鎖存和峰值電流限制，此外還設有電壓，電流反饋補償端。校正后的功率因數(shù)可達89%，特別適用于BOOST升壓電路，輸入電壓圍寬，輸出功率大。PFC控制的電路設計如圖9所示：圖9 PFC控制電路圖其中控制電路12V電壓供電，圖中R7和C7對輸入電壓值進行濾波，R7采用220歐的電阻，C7取1,C6是輸入電壓采樣后的濾波電容，取值為1。（1）、VCOMP端的補償網(wǎng)絡參數(shù)的確定:一個由電阻和電容組成的網(wǎng)絡連接在VCOMP端與地之間起到補償作用?？鐚д`差電壓放大器輸出的電流對該網(wǎng)絡的電容進行充電或者放電，目的是建立合適的VCOMP電壓來保證系統(tǒng)正常運行。

24、查手冊可知，電壓傳遞函數(shù)的開環(huán)增益在10Hz時為GVLDB(f)=0.709dB，另外可知：=42us，K1=7，KFQ=1/65kHz=15.385us，M1M2=0.37V/us，F(xiàn)V=10Hz，F(xiàn)POLE=20Hz根據(jù)已知條件首先需要計算出脈寬調制到功率級的極點的值，然后利用相應公式計算出各元件參數(shù)：實際CVCOMP取值3.3uF。實際RVCOMP取27k。實際取值0.33。（2）、ICOMP端是跨導電流放大器輸出端：此端與地之間接有一補償電容CICOMP，主要起補償和平均取樣電流信號的作用。從手冊上可以得到平均電流極點=9.5KHz，=0.95ms，M1=0.484，K1=7，則可利用

25、公式計算出的CICOMP取值：3電路與程序設計3.1電路的設計3.1.1系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)總體框圖如圖10所示，220V交流電壓經(jīng)過隔離、降壓、整流、濾波后，得到比較穩(wěn)定的直流電壓，在經(jīng)過DC/DC電路升壓后再濾波得到比較平滑的直流輸出電壓；PFC控制電路采用UCC29019作為控制器，提高了電源的功率因數(shù)，具有良好的電壓調整率和負載調整率；同時在變壓器副邊檢測的電壓、電流信號經(jīng)過比較器整形后，送入STC89C51單片機對其進行分析處理，外接LCD液晶顯示功率因數(shù)。當輸出電流大于2.5A時，UCC29019的3腳ISENSE做軟式過流限制，4腳VINSAC電壓檢測端電壓超出閥值，起過流保護作用。

26、隔離變壓器AC/DC整流DC/DC變換PFC控制電壓電流互感器比較器單片機液晶顯示AC 220V 負載AC24V輸入電壓電流檢測電壓反饋自耦變壓器36V圖10 系統(tǒng)總體框圖3.1.2主電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖1、主電路子系統(tǒng)框圖隔離變壓器AC/DC整流DC/DC變換PFC控制AC 220V 負載AC24V輸入電壓電流檢測電壓反饋自耦變壓器36V圖11主電路子系統(tǒng)框圖2、主電路子系統(tǒng)電路圖12主電路子系統(tǒng)電路3.1.3輔助電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖輔助電路包括過流保護電路、功率因數(shù)測量電路。1、功率因數(shù)測量電路子系統(tǒng)框圖以STC-51單片機為核心的功率因數(shù)測量系統(tǒng)硬件結構圖如圖13所示。該測量

27、系統(tǒng)主要由電流互感器、電壓互感器、整形修正電路、單片機、LED顯示器和通信接口等組成。電壓互感器電流互感器整形修正電路STC-51單片機最小系統(tǒng)串口通訊LED顯示圖13功率因數(shù)測量電路子系統(tǒng)框圖2、功率因數(shù)測量電路子系統(tǒng)電路在 LM393 的輸入端加了兩個IN4108穩(wěn)壓二極管將輸入信號控制在 -0.7V+0.7之間，經(jīng)過零比較器將正弦信號轉變成方波；用觸發(fā)器CD4013去除高頻信號，濾除諧波干擾；通過2個施密特整形觸發(fā)器，得到TTL方波信號。送入單片機進行分析處理。原理圖如圖14所示：圖14功率因數(shù)測量電路子系統(tǒng)電路3.1.4輔助電源輔助電源由變壓部分、濾波部分、穩(wěn)壓部分組成。為整個系統(tǒng)提供

28、5V和12V電壓，確保電路的正常穩(wěn)定工作。這部分電路比較簡單，都采用三端穩(wěn)壓管實現(xiàn)，原理圖如圖15所示：圖15 電源電路子系統(tǒng)電路3.2程序的設計3.2.1程序功能描述與設計思路1、程序功能描述根據(jù)題目要求軟件部分主要實現(xiàn)顯示功能。顯示部分：顯示功率因數(shù)。2、程序設計思路系統(tǒng)軟件控制功率因數(shù)測量部分的側相電路工作。上電后，系統(tǒng)進行初始化，然后調用取樣子程序，檢測當前電壓電流的相位差，根據(jù)測量公式顯示功率因數(shù)。3.2.2程序流程圖主程序流程圖和計算公式流程圖如圖16所示：開始初始化數(shù)據(jù)處理顯示初設功率因數(shù)值KEY1=1顯示被測功率因數(shù)值KEY2=1是否是否開始m=20=N*2/（N+M）的計算a

29、=返回是否圖16程序流程圖4測試方案與測試結果4.1測試方案硬件測試：（1）負載調整率的測試方法：在輸入電壓調為24V，輸出電壓設置為36V的條件下，調節(jié)負載電阻使輸出電流在0.2A2.0A圍變化，測量輸出電壓，分別記為和，則負載調整率（）100%，即為負載調整率。（2）電壓調整率的測試方法：調節(jié)負載當輸出電壓達到穩(wěn)定值36V時，使輸出電流為2A。調節(jié)調壓器，使整流電路輸入電壓分別在2030V圍變化，測量這兩種情況下輸出電壓，分別記為和，則電壓調整率S1（）36100%，即為電壓調整率。（3）功率因數(shù)的測量：通過調節(jié)負載，輸出不同電流值的情況下，用示波器的探頭夾在鑒相的輸出點，測量波形的占空比

30、D，即可計算功率因數(shù) ，與液晶顯示的功率因數(shù)PF1比較計算誤差。（4）電路效率測量：AC/DC電路效率,其中,4.2 測試條件與儀器測試條件：檢查多次，仿真電路和硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全一樣，并且檢查無誤，硬件電路保證無虛焊。測試儀器：GOS-630FCMO模擬示波器，8903F數(shù)字電參數(shù)測量儀（500V 40A），安捷倫五位半數(shù)字萬用表，mf47萬用表，滑線變阻器。4.3 測試結果與分析4.3.1測試結果(數(shù)據(jù))（1）當輸入交流電壓Us為24V，負載電流為2A時，將輸出電壓穩(wěn)定在36V測量結果如表1（:誤差參考電壓U=36V0.1V）表4.1 測量輸出電壓（采用安捷倫五位半數(shù)字萬用表測試

31、）Us(V)Io(A)(V)誤差24236000 (2) 在輸入電壓調為24V，輸出電壓設置為36V的條件下，調節(jié)負載電阻使輸出電流在0.2A2.0A圍變化時，測量輸出電壓。表4.2 負載調整率（采用安捷倫五位半數(shù)字萬用表測試）Us(V)Io(A) (V)誤差240.236.080.25%242.035.987(3) 在輸入電壓調為24V，輸出電壓設置為36V的條件下，。調節(jié)調壓器，使整流電路輸入電壓分別在2030V圍變化時，測量這兩種情況下輸出電壓。表4.3電壓調整率（采用安捷倫五位半數(shù)字萬用表測試）Us(V) (V)誤差2035.930.47%3036.1（4）功率因數(shù)的測量表3.3功率因

32、數(shù)測量（8903F數(shù)字電參數(shù)測量儀（500V 40A）功率因數(shù)（系統(tǒng)測量值）功率因數(shù)（實測量值）誤差（%）0.890.88570.483%（5）輸出電路過流保護測試：經(jīng)測試本系統(tǒng)在電流達到2.5A時，輸出波形不再震蕩，具有過流保護功能。4.3.2測試分析與結論根據(jù)上述測試數(shù)據(jù)，由此可以得出以下結論：1、該電源輸出的直流電壓能夠保持較高的穩(wěn)定性；2、該電源具有良好的電壓調整率和負載調整率；3、該系統(tǒng)采用有源功率因數(shù)校正，可改善電源輸入功率因數(shù)，電源交流輸入功率因數(shù)達到0.89以上；4、電源具有過流保護功能。綜上所述，本設計達到設計要求。附錄1：電路原理圖圖1 系統(tǒng)原理圖 圖2 單片機最小系統(tǒng)與功

33、率測量電路附錄2：源程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/這三個引腳參考資料sbit E=P27;/1602使能引腳sbit RW=P36;/1602讀寫引腳sbit RS=P37;/1602數(shù)據(jù)/命令選擇引腳uint time=0; uchar wan,qian,bai,shi,ge,i=0;/* 名稱 : delay()* 功能 : 延時,延時時間大概為5US。* 輸入 : 無* 輸出 : 無*/void delay()_n

34、op_();_nop_();void Delay(uint del)uint i,j;for(i=0;i<del;i+)for(j=0;j<=148;j+)/* 名稱 : bit Busy(void)* 功能 : 這個是一個讀狀態(tài)函數(shù)，讀出函數(shù)是否處在忙狀態(tài)* 輸入 : 輸入的命令值* 輸出 : 無*/void Busy(void)bit busy_flag = 1;P0 = 0x80;RS = 0;delay();RW = 1;delay();E = 1;/Delay(1);while(1)busy_flag = (bit)(P0 & 0x80);if(busy_flag

35、 = 0)break;E = 0;/* 名稱 : wcmd(uchar del)* 功能 : 1602命令函數(shù)* 輸入 : 輸入的命令值* 輸出 : 無*/void wcmd(uchar del)RS = 0;delay();RW = 0;delay();E = 0;delay();P0 = del;delay();E = 1;delay();E = 0;/* 名稱 : wdata(uchar del)* 功能 : 1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)* 輸入 : 需要寫入1602的數(shù)據(jù)* 輸出 : 無*/void wdata(uchar del)delay();RS = 1;delay();RW = 0;de

36、lay();E = 0;delay();P0 = del; delay();E = 1;delay();E = 0;/* 名稱 : L1602_init()* 功能 : 1602初始化，請參考1602的資料* 輸入 : 無* 輸出 : 無*/void L1602_init(void)Delay(15);wcmd(0x38);Delay(5);wcmd(0x38);Delay(5);wcmd(0x38);wcmd(0x38);Busy();wcmd(0x08);Busy();wcmd(0x01);Busy();wcmd(0x06);Busy();wcmd(0x0c);/* 名稱 : L1602_

37、char(uchar hang,uchar lie,char sign)* 功能 : 改變液晶中某位的值，如果要讓第一行，第五個字符顯示"b" ，調用該函數(shù)如下 L1602_char(1,5,'b')* 輸入 : 行，列，需要輸入1602的數(shù)據(jù)* 輸出 : 無*/void L1602_char(uchar hang,uchar lie,char sign)uchar a;if(hang = 1) a = 0x80;if(hang = 2)a = 0xc0;a = a + lie - 1;Busy();wcmd(a);Busy();wdata(sign);/* 名稱 : L1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p)* 功能