上一篇：AVR单片机硬件电路设计方法详解 —电路图天天读（107）

本文延续了“【讨论】各位高手大师进来看看，此贴必火！”这个帖子，在那个帖子中讨论了方案，大家说出了自己对此设计的看法。首先，感谢chenyankun，老梁头，ta7698，rj44444，wanghaiting，xd285070，yueyunno1，zhenxiang，wangjiudan，

，singer2002各位大师的解答与建议。还有一位非常热心的哥哥，那就是那个“坑蒙拐骗”我的单片机的“”新月GG“”。其次，大家在讨论中，都提到了正激的效率会比反激的效率高，我也查了相关的资料，确实如此。但是由于在知道这个正激效率高的信息的时候，我已经向电源CBD区020徐大哥买了一款芯片，ME8202，这款芯片有许多的好处，讲究的办事，不能出尔反尔，所以，我打算先用反激做做看。并不是否定大家意见的意思。老实说，这是我们大学本科组的一个电子设计大赛的电源题目，我正在做，由于时间比较长，有一个月的时间，很充分，所以又一次决定先用反激做一下看看，效率会有多少。之后该方案，做个正激，两个比较着学习。第三，那就是为了我的《开关电源设计（第3版）》，干掉电源网80楼，感谢大家可以热心回复此帖子。先谢谢大家！

电源设计题目如下：

DC-DC开关稳压电源

一、任务

设计并制作如图1所示的开关稳压电源。

图1电源框图

二、要求

在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：

1．基本要求

（1） 输出电压VO：12V；

（2） 额定输出电流ION：5A；

（3） Vin从DC41V变到DC57V时，电压调整率SU≤2%（IO=5A）；

（4） IO从0变到5A时，负载调整率SI≤5%（Vin=48V）；

（5） 输出噪声纹波电压峰-峰值VOPP≤1V（Vin=48V,VO=12V,IO=5A）；

（6） DC-DC变换器的效率≥70%（Vin=48V,Vo=12V,IO=5A）；

（7） 具有过流保护功能，动作电流IO（th）=6±0.2A；

2．发挥部分

（1） 进一步提高电压调整率，使SU≤0.5%（IO=5A）；

（2） 进一步提高负载调整率，使SI≤1%（Vin=48V）；

（3） 进一步提高效率，使≥85%（Vin=48V,UO=12V,IO=5A）；

（4） 排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态；

（5） 具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。

（6） 其他。

原理图已经画好如下。参数都已经设计完，由于是比赛的题目，所以此次设计并没有考虑成本和体积的要素，更加注重了效率，所以元器件选择的时候都比较贵一些，但是，一分钱一分货，确实有它的好处。同时还要感谢电源网这个平台，我一直都没注意到的一个页面就是Elecshop.com。这里面的好多元器件的选型，元器件的价格以及主参数都已经列出，可以买的不大头，也可以比较选择更加适合的元器件。TKS TO DIANYUANWANG.

由于买的mosfet和diode没有邮寄到，所以焊接过程要等两天，这些参数大家可以帮忙参考一下，有什么不足之处，大家一起讨论。谢谢大家

变压器采用了PQ5050，这个变压器个头确实好大，买的时候18元一个。听很多的前辈说，变压器大点对效率提高有好处，所以此次特别选择了大个的变压器，来试试是不是真的。

PQ5050：原边10匝4股0.67mm并饶

副边4匝20股0.67并饶

原边10匝4股0.67mm并饶

辅助绕组5匝0.33mm

采用三明治绕法，有效降低漏感。

个人感觉最好用丝包线 绞合线来绕 避免趋肤效应 丝包线？是漆包线么？

就是多股线。

恩，多股并饶~

不是多股并饶，是多股线。

我看来看去一直都是你自己在那里回复 写的不好，关注的人少，以后定加倍努力学习，写一些大家感兴趣的东西。谢谢兄弟！ 期待你的大作，坐等图文并茂的讲解。 PQ5050反激能上200多W了，用于60W太奢了吧？

恩，是的。我想验证一下是不是变压器体积大点，会不会提升效率，由于不是产品，就做一套而已，所以并没有考虑到体积和成本问题。谢谢你的指导

变压器的个头都比别人60W的电源大啦 是啊，嘿嘿 太浪费了。而且这个方案效率做不高。 恩，批评接受。做完这个方案在做正激试试 有没有这个说法呢？变压器个头大，综合损耗小？ 铁损和铜损都会降低，这个好理解啊。。。。 哈哈，英雄所见略同，我的一个哥哥也是这么认为

铜损降低是必然的，铁损我认为可不一定。我的观点是一定范围内，大点铁损会小。尺寸大了，可以取较小的Bm值，但是磁芯的重量也大了，相应也会增加铁损。

恩好的 自已動手，看到了多股紫銅線在針腳上散開，怎么不帶個套呢，又安全又好看！ 恩，说的是，下次记得弄 用了这么大的变压器。。。楼主是土豪。。。。 哈哈 错了 土豪，60W用5050的 好棒~ 等待学习

干货更新，由于在黑龙江，大部分电子元器件，比较优质的MOSFET，DIODE没有卖的，所以只能在网上买了MOSFET和DIODE，由于顺丰也不给力了，两天还没到（有可能是商家没发货），所以这两天抽出空来解决一下单片机显示问题，由于普通51单片机内部没有ADC功能，所以本次设计采用了STM8单片机，是STM32的前身，STM8内部自带ADC，不用外接ADC模块，比如ADC0832.Stm8内部有16个转换通道，10位的采样精度，所以基于此优点，本次选择此芯片。把进步向大家发出来：现在完成一路的采样，电压采样：

精度还可以，有1mV的误差，可以允许的。

下面把程序发出来让大家审核，有什么完善的地方我一定做到，希望大家给出宝贵意见。

/**
  ******************************************************************************
  * @file    Project/main.c 
  * @author  MCD Application Team
  * @version V2.0.0
  * @date    25-February-2011
  * @brief   Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS
  * WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE
  * TIME. AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY
  * DIRECT, INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING
  * FROM THE CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE
  * CODING INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.
  *
  * <h2><center>&copy; COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics</center></h2>
  ******************************************************************************
  */ 


/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm8s.h"

/* Private defines -----------------------------------------------------------*/
unsigned char const shumaguan[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,
																	0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
//ADCValue数组存放A/D采样值，voltageADC为数字滤波后的结果
unsigned int ADCValue[20] = {0},voltageADC = 0;
//voltage为电压计算结果，单位mV
unsigned int voltage = 0;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void ADConvert(void);
void DigitalFiltering(void);
void Display(void);
void Delay(unsigned int t);
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/

void main(void)
{
	unsigned char i;
	//PG口数码管段选，PE口数码管位选
	GPIO_Init(GPIOG,GPIO_PIN_ALL,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
	GPIO_Init(GPIOE,GPIO_PIN_ALL,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
	/*ADC2配置为：
								-连续转换模式
								-通道0（PB0）
								-fADC = fmaster/2
								-触发模式为定时器
								-触发关
								-数据右对齐
								-选择通道0上的施密特触发器
								-施密特触发器关*/
	ADC2_Init(ADC2_CONVERSIONMODE_CONTINUOUS,
						ADC2_CHANNEL_0,
						ADC2_PRESSEL_FCPU_D2,
						ADC2_EXTTRIG_TIM,
						DISABLE,
						ADC2_ALIGN_RIGHT,
						ADC2_SCHMITTTRIG_CHANNEL0,
						DISABLE);
  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
		//连续转换20次
		ADConvert();
		//数字滤波
		DigitalFiltering();
		i = 200;
		while(i --)
		Display();
  }  
}
void ADConvert(void)
{
	unsigned char count = 0;
	//连续转换
	ADC2->CR1 |= 0x02;
	ADC2_StartConversion();
	while(count < 20)
	{
		//等待转换结束
		while(ADC2_GetFlagStatus() == RESET);
		//清除转换结束标志位
		ADC2_ClearFlag();
		ADCValue[count] = ADC2_GetConversionValue();
		count++;
	}
	//关闭连续转换
	ADC2->CR1 &= ~0X02;
}
void DigitalFiltering(void)
{
	unsigned char i,j;
	unsigned int temp;
	//对数组排序
	for(i = 20;i >= 1;i--)
	{
		for(j = 0;j<(i-1);j++)
		{
			if(ADCValue[j] > ADCValue[j+1])
			{
				temp = ADCValue[j];
				ADCValue[j] = ADCValue[j+1];
				ADCValue[j+1] = temp;
			}
		}
	}
	//舍弃最大和最小的两个数，然后求平均值
	voltageADC = 0;
	for(i = 2;i<=17;i++)
	voltageADC += ADCValue[i];
	voltageADC /= 16;
}
void Display(void)
{
	unsigned char displayArray[4],i;
	voltage = (unsigned int)((unsigned long)voltageADC * 3161UL / 1023UL);
	//拆分数据，使用数码管显示
	displayArray[3] = voltage / 1000;
	displayArray[2] = (voltage % 1000) / 100;
	displayArray[1] = (voltage % 100) / 10;
	displayArray[0] = voltage % 10;
	//使用数码管显示电压值，单位mV
	for(i = 0;i < 4;i++)
	{
		GPIOG->ODR = shumaguan[displayArray[i]];
		GPIOE->ODR = ~(0X01 << i);
		Delay(100);
		GPIOE->ODR = 0XFF;
	}
}
void Delay(unsigned int t)
{
	while(t--);
}


#ifdef USE_FULL_ASSERT

/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *   where the assert_param error has occurred.
  * @param file: pointer to the source file name
  * @param line: assert_param error line source number
  * @retval : None
  */
void assert_failed(u8* file, u32 line)
{ 
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %drn", file, line) */

  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
  }
}
#endif

/******************* (C) COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics *****END OF FILE****/

不错 学习中！ 嘿嘿，跟老师你学习~ 不错希望楼主早点把细节更新出来我们都学学！ 大师你太低调了，嘿嘿 两路AD采样程序怎么写？求帮助，求指点 单片机正在学习中 。。 程序弄不懂啊。。 加油！一起努力 设备不错嘛 用的都是福禄克万用表 让你发现了 后生可畏呀 哥，好久不见啊，是你领我入门的吧

求助：现在空载已经稳定12V，但是变压器吱吱的响，MOSFET波形如下图，求大家帮忙解决。电路图已在2楼贴出，芯片采用ME8202，下面有资料。

ME8202应用指导.pdf ME8202__电压检测芯片.pdf 变压器吱吱的响,变压器你没滴502固定死，会响的 餿主意 不是馊主意，很好的提醒啊，能给与我帮助的人我都要感谢！ 变压器没固定好？这个貌似不是真正的原因。

新的电路图，图中补偿电阻电容值怎么算啊？求大神给个RC值，本人功力太浅，看了好多书并没有什么成效。

希望好心大神给予帮助。

测试时，现在空载电压稳，变压器也不吱吱响，但是加到1A的时候，变压器响，改变不同RC的值时候，有些改变，所以感觉是RC值的影响。

整流桥呢。。 没有看到。 还有保险丝 滤波器 X电容 整流桥。都没有。。 注意题目，是DC-DC，当然不需要整流桥了 看看我这个帖子，有RC参数，你看下是否可以参考！！ 谢谢 好吧。。没看清楚。。 哈哈，求解各位师傅 4个0。5R限流电阻调小点，应该可以 谢谢

环路不稳

干嘛不用单片机直接驱动？

那样这个开关电源芯片也可以省了

而且还可以提高效率

单片机的时间、空间资源可能不够。

我用一款PIC16F883做太阳能MPPT充电和LED恒流驱动，程序空间只用了80%不到

你这纯粹做个输出还会怕空间不够

电流控制部分是用电流峰值采样做的。如果用单片机做，就要改电流控制方案了。

单片机做必须采样电压电流

这个是你程序处理问题

做个电流均值采样就够了

其实硬件电路没啥区别

是啊，要采用电流均值采样了，而不是峰值，就是要采用不同控制方案了。这样主电路传函也会有本质不同，因此环路补偿也会不同，也要重新设计了。主电路硬件电路自然没啥区别。

题目还是1贴的题目。

由于反激的环路补偿不是很顺利，先慢慢调试，打算在做一个推挽，比比效率和优化程度。原理图已经推出，大家看看给点意见有没有什么需要改进的参数？还有一个位置，就是TL431补偿的问题，图中没有画出，不知道这个参数怎么选取，感谢大神给个参数，说明下理由。小弟不胜感激~~

这个问题，用的半波整流，1N4148，给7812，能搞定么？

输入41-57VDC，输出12V，芯片的供电是个问题，打算用一个按键轻触一下触发，不知道这个方法可行不，或者说有更好的启动方法？

还有一个更棘手的问题是，输出6A的时候要过流保护，还要有自恢复的功能，求大家给意见，怎么做到。前提是不使用其他供电设备。

DC-DC变换器（含控制电路）只能由VN端口供电，不得另加辅助电源。

你的变压器最好得多加一个辅助供电的绕组，要不然有点麻烦，如果非隔离也能行，隔离又不加辅助绕组还是有点麻烦！ 辅助绕组有了，给7812了，看58帖子

我看了很多设计

如果是交流就有个变压器整流后给VCC供电

如果是直流就要设计个单独的VCC电源个PWM芯片供电，隔离或非隔离都有

还没看到过你这个样的用输出给输入供电

输入电容有错误，25V耐不住的。已经换掉 此法以证明不可行，由于输入工作是41-57V，所以12V的时候按键触发的话，不会有作用的，现在做反激辅助电源。 辉煌~你没有感谢我。。。。哈哈哈哈哈 加油 期待你也变成大师的那一天 哈哈哈 哈哈，你们友好而热心的客服当然是要感谢的了，谢谢好吃的，哈哈

对我来说，旅长和师长都是大师。

我的推挽上电了，空载输出12V，稳稳地。但是一带负载，输出跌落。 PC817光耦1,2脚电压为0.02V，光耦信号没过去。为什么呢？ 原理图在56帖 问题解决了，副边整流二极管有一端未接！！！马虎大意！

实物图，输入48V，输出12V，5A。效率90%。还有什么可以提高效率的方法？

主要就是主电路的变压器，开关管上的损耗比较大。可以在这方面降功耗。

同步整流二极管 做課題同步整流才是.. 恩恩。 单独用个12V给VCC供电看看有效果没？ 单独12V，反激吧、现在正在进行。

辅助绕组反激供电

还是用回UC384X系列了。

是啊，新的芯片能力不足，搞不定啊。继续学习，慢慢探索

有些疑惑，我设计的反激辅助电源输入和输出是共地的？

反激输入和推挽输入共地，推挽输入和SG3525共地，反激输出和SG3525共地，那么反激输出和反激输入共地。

想这么多做啥呀，隔离不就行了。

现在是输入输出不是隔离的 谢谢兄弟！ 不错，80楼到了，把实测数据也分享一下！ 谢谢。现在在寝室呢，实验室断电断水了，要不就把数据发出来了。现在是辅助电源单独用12V供电，推挽输出效率12V,5A时候，90.01%。辅助反激电源正在进行。断电了，烙铁带不起来了~ 输出二极管采用同步整流吧。。。效率上升两个点是有的。。。

你这打个PCB的样也很简单呀

干嘛搞的这么累呀

谢谢啊，嘿嘿 图上的7812基本上无用了~做反激

辅助电源反激已经做好，如图。

虽然已经做好，但是现在有些问题疑惑，希望各路大神来为小弟解答。

我的反激相当于是三路输出。第一路，给3843供电，用的7812，12V。第二路，主输出，12V给3525。第三路，用的TL431稳压，输出5V，给单片机供电。 第一个问题：两个12V是不是多余了？可不可以用输出的12V给主控芯片3843工作？ 输入输出时公地的 自己解答一下不知道对不对~ 用输出给3843供电会存在起不来的现象 第二个问题：给3843供电用7812稳压么？不用可以么？ 可以不用

第三个问题：TL431给单片机，能给力么？

不给力~ TL431给单片机供电有点力不从心，作为稳定的参考源还是不错的哦！ 推挽主电路调试好，辅助电源也调试好，现在开始调试过流保护。

由于输出要求6A的过流保护功能，所以采用LM358双运放加一个555定时器构成的单稳态触发器，来搭建所谓的打嗝电路。仿真图已经做好。 运放改成OP-07

推挽整机效率85.4%，输入电压48V，输入电流1.46A，输出电压11.97V，输出电流5A。

过流保护6A已经调好，随后将整体电路贴出来。

有一个问题，我的过流保护是用滑动变阻器调的，调的直蛋疼，不精准啊。有什么好的方法改进么？

输出时用一大堆小电阻并联，感觉是不是不太好，有什么好的建议么？

推挽原理图贴出来，大家帮忙看看有什么还可以改进的措施和方法？距离比赛还有16天了。

最主要就是提高效率。

空载12.04V

5A的时候12.01V。

怎么让5A的时候12.04？

最新数据：输入48V，1.42A，输出12.02V，5A。

效率，88.175%

效率还能提高么？ 顶一个，要做大神可要给指点啊 。。。我可不是什么大神~ 怎么我看来看去都是你一个人在回复 写的不好，关注的人少，以后定加倍努力学习，写一些大家感兴趣的东西。谢谢兄弟！ 反激失败了，推挽还算不错，整机最后的效率能达到88%多。

又做了个正激

原理图已经上传，调试完毕。

效率85.6%不太高，不太好，没有推挽好。其中也遇到了许多的问题，例如我设计的是连续模式，没有加斜率补偿，加上斜率补偿就稳定多了!

此走线图是没有加粗原边副边的。感觉为啥正激效率不高啊，我看他们有做反激，效率达到86%，我的才85.6%。表示压力好大啊。我的还有没加保护呢。也没有显示。 好贴，得顶！ 支持

输出肖特基太差了。。。

换超低压降20A60V的。DIODES的。。。

谢谢谢谢，非常感谢！肖特基的缺点是什么啊？

主要是二极管有个0.5～0.6的导通压降。。。。对效率影响很大。。。

如果要高效率。同步整流上要下工夫。。。

是的，同步整流不错。超低压降20A60V的。DIODES的压降大概多少V？

军长给推荐几种超低的DIODE，谢谢

肖特基上的反压多少？

常用的：

SBR40U45CT(40A45V)

SBR40U60CT(40A60V)

SBR40U100CT(40A100V)

你应该对成本不要求，就上最好的，估计可以提高3%的效率。。。。

谢谢，讲究！是的，不要求成本控制 SBR10U60CT手里有这个 想法不错，不知道效率如何，期待楼主拿正激做一个 正激做完了啊，132帖子里面有你需要的东西 大作，顶一个！！！ 看帖回帖好习惯