Содержание:

1.Задание……………………………………………………………………………...2

2. Разработка принципиальной схемы……………………………………………...3

3.Компьютерное моделирование……………………………………………………6

4.Разработка блок-схемы программы и текста программы……………………….11

5.Экспериментальная часть………………………………………………………….20

1. Задание.

В курсовом проекте решается задача построения импульсного преобразователя напряжения постоянного тока. Импульсы управления полевым транзистором формируются микроконтроллером на основе информации, получаемой по цепи обратной связи. При этом микроконтроллер должен решать две основные задачи: обеспечивать стабилизацию выходного напряжения на заданном уровне и одновременно поддерживать обмен данными с компьютером.

Предлагаемая тема для курсового проекта: «Преобразователь постоянного напряжения понижающего типа с цифровым управлением».

В процессе обмена информацией с компьютером решается следующая задача: по команде с клавиатуры микроконтроллер должен выдать на экран монитора значение, накопленное интегратором цепи обратной связи.

Исходные данные:

№ варианта	Uвх , В	Uвых , В	Rн , Ом	L , мГн	FШИМ , кГц
1. Преобразователь понижающего типа
1.5	12,0	4,5	430	15	20

Ёмкость конденсатора в силовой части схемы C = 100 мкФ.

2. Разработка принципиальной схемы.

Преобразователи напряжения постоянного тока предназначены для согласования уровня напряжения первичного источника питания (аккумулятора, химической батареи и т.д.) с уровнем напряжения питания элементов электронных устройств и систем.

Кроме согласования уровней напряжения преобразователь должен обеспечивать необходимый коэффициент стабилизации. Например, для питания интегральных схем отклонения напряжения от заданного значения не должны превышать, как правило, ± (5…10) %, при питании прецизионных аналоговых устройств или аналогово-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, стабильность напряжения питания должна быть существенно выше: (0,01…0,1) %. Таким образом, вопрос обеспечения стабильности выходного напряжения может быть разбит на две отдельные задачи: стабилизацию среднего значения выходного напряжения на заданном уровне и стабилизацию мгновенных значений выходного напряжения, то есть уменьшение пульсаций.

Согласно заданию, необходимо разработать преобразователь понижающего типа, схема которого представлена ниже (рис.1).

Рис. 1. Силовая часть понижающего

Преобразователя напряжения

Для стабилизации выходного напряжения и обеспечения управления преобразователем необходимо использовать микроконтроллер TMS320F2808 (цифровой сигнальный контроллер).

При разработке схемы следует учитывать, что данный микроконтроллер совместим по входу с логикой ТТЛ. Все выходы выполнены по технологии КМОП, причём уровень логической единицы соответствует напряжению 3,3 В. Микроконтроллер не имеет защиты от напряжения 5 В.

На рис. 2 показан данный микроконтроллер и обозначены его выводы.

Рис.2 Микроконтроллер TMS320F2808.

Подключение полевого транзистора силовой части преобразователя непосредственно к выходу микроконтроллера невозможно. С одной стороны, уровень напряжения на выходах микроконтроллера не превышает 3,3 В. С другой стороны, в схеме понижающего преобразователя транзистор не соединён с землёй напрямую, и открывать его приходится напряжением затвор-исток относительно точки с плавающим потенциалом. Поэтому в курсовом проекте используется драйвер IR2110.

Типовая схема включения данного драйвера приводится на рис. 3.

Рис.3 Типовая схема включения драйвера IR2110

В курсовом проекте используется мощный МОП-транзистор IRFZ24N. Основные характеристики IRFZ24 перечислены ниже.

• Напряжение пробоя V_DSS: не ниже 55 В.

• Сопротивление сток-исток по постоянному току R_DS(on): не более 0,07 Ом.

• Максимальный постоянный ток стока I_D: 17 А.

В приложении 1 к курсовому проекту показана принципиальная схема понижающего преобразователя.