直流均流源 指导老师:钟洪声 崔红玲 杨忠孝 队员: 级 贾宏宇 …msp430 which...

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题目: 直流均流源 指导老师:钟洪声 崔红玲 杨忠孝 队员: 06 贾宏宇 06 06 学校:电子科技大学 学院:光电信息学院

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  • 题目: 直流均流源

    指导老师:钟洪声 崔红玲 杨忠孝

    队员: 06级 贾宏宇

    06级 苏 红

    06级 颜 璟

    学校:电子科技大学

    学院:光电信息学院

  • 摘要:

    本文介绍了直流均流源的原理,设计思路及方法,整个系统以 MSP430 单片机为控

    制器,采用开关电源芯片 TSP5430 为电源芯片,UCC29002 作为均流芯片。通过独立键

    盘控制电源电压的输出,其操作方便简单。两路电源能够在外接负载变化的情况下自动

    均流,整个系统具有电路简洁,输出电压范围大、精度高,稳定可靠的特点,并具有过

    流保护及自动恢复功能,很好的达到了题目的各项要求。

    关键词:均流源 MSP430 TSP5430 UCC29002 自动均流

    Abstract: A DC current source was introduced in this paper. In this article we

    introduce a theory of a DC current source and how to design. The system is made up of

    MSP430 which play a role of microcontroller, and TSP5430 as Power chip,,,, and

    UCC29002 is used as Current chips . The system is perfect in large output voltage

    range,high precision, high stability and in current-limiting and auto-resume.

    KeywordsKeywordsKeywordsKeywords: current source MSP430 TSP5430 UCC29002 Automatic Current

  • 一:作品的简介:

    设计的要求也是我们设计的目标,设计要求如下:

    (1)基本要求:

    单位输出电压 Vo:5V

    输出电压调节范围: %10±

    负载效应: %5.0±

    输出纹波:不大于 250mV

    单位输出功率 5W

    保护功能:单路输出过流保护点:1.2~1.3A,故障排除后,能够自动恢复。

    均流特性要求:两路并联使用时,能自动实现均流。

    (2)发挥部分:

    输出纹波减小,小于 100mv

    电源总效率大于 70%(加 10分),大于 80%(再加 10分)

    均流控制,电流相差 15%(加 5分),相差 5%(再加 10 分)。

    其他 5分

    二二二二::::作品的实现作品的实现作品的实现作品的实现::::

    ((((一一一一))))总体方案论证总体方案论证总体方案论证总体方案论证

    根据题目要求,要设计两路直流稳压电源,并联输出,并能够自动实现电路均衡。

    常见的均流方法有下列几种:

    1、、、、主从法主从法主从法主从法

    在并联运行的电源模块单元中,选定一个电源模块单元作为主电源模块,其余电源

    模块作为从电源模块,主电源模块工作于电压源方式。而从电源模块工作于电流源方式,

    电流值可独立设置,在这种方式下,一旦主模块失效,则整个系统崩溃,不具备冗余功

    能。

    2、、、、平均电流自动均流法平均电流自动均流法平均电流自动均流法平均电流自动均流法

    这种方法不用外加均流控制器,在各电源模块单元间接一条公共均流母线 CSB,均

    流母线的电压 Ub 为 N 个电源模块代表各自输出电流的电压信号 Ui 的平均值(即代表

    电源系统的平均电流)。Ub 与每个电源模块的取样电压信号比较后,通过调整放大器输

    出一个误差电压,从而调节模块单元的输出电流,达到均流目的。

    平均电流法可以精确地实现均流,但当公共母线 CSB 发生短路或接在母线的任一电

    源模块单元不工作时,使 CSB 电压下降,结果促使各电源模块输出电压下调,可能达

    到下限值,引起电源系统故障。

    3、、、、热应力自动均流法热应力自动均流法热应力自动均流法热应力自动均流法

    利用监测电源系统中每个电源模块单元的温度来实现均流,使其温度高的模块单元

    输出电流小,温度低的电源模块输出电流大。

    4、、、、最大电流均流法最大电流均流法最大电流均流法最大电流均流法((((民主均流法民主均流法民主均流法民主均流法、、、、自动均流法自动均流法自动均流法自动均流法))))

    这种方法采用一套最大值比较器,每一时刻输出电流最大模块作为主模块,其输出

    电流转化成的电压信号 Ui 送至均流母线 CSB,即 CSB 上的电压 Ub 反映的是各电源模

    块单元中 Ui 的最大值,即电流最大值。各从模块的 Ui 与 Ub 比较从而自动调节输出电

    流达到均流。

    经过比较,总体上我们最终选择采用第四种方法最大电流均流法。

  • (二).各个模块的选择:

    1111、、、、单片机控制模块单片机控制模块单片机控制模块单片机控制模块

    方案一:采用目前比较通用的 51 系列单片机。此单片机的运算能力强,软件编程灵

    活,自由度大。虽然该系统采用单片机为核心,能够实现对外围电路的智能控制,但核心

    控制部件使用 89C51 时,为达到设计精度的要求,外围电路必须加上 10位的高速 A/D 和

    D/A,这就使得整个系统硬件电路变得复杂,而且 10位的 A/D 和 D/A器件价格较高,使得

    系统的性价比偏低。

    方案二:采用 MSP430系列单片机此单片机功能较强、兼容性好、性价比高;具有体

    积小、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗小以及具有较高的数据处理和运算能力,系

    统最高时钟频率 8MHz,且一个时钟周期为一个机器周期,运行速度快; MSP430F1611 单

    片机内部集成了 12位 A/D、D/A转换器,不需外加 A/D、D/A器件。通过采样,结合内部

    A/D、D/A,构成闭环反馈调整控制。此种方案既能实现智能化的特点,简化硬件电路,提

    高测量精度,同时也能利用软件对测量误差进行补偿,这给调试、维护和功能的扩展、性

    能的提高,带来了极大的方便。

    鉴于上面考虑,我们采用方案二。

    2222、、、、开关电源模块的比较开关电源模块的比较开关电源模块的比较开关电源模块的比较

    方案一:电源芯片采用美国国家半导体的 LM2596—ADJ

    它是一款降压型的 PWM 调节方式的开关稳压电源的芯片,内部振荡源频率为

    150KHZ,最大输出电流 3A,最大输出电压 40V,基本可以满足题目要求。它通常被作为

    恒压电源应用,此时其通过电压取样电压反馈稳压方式达到稳定电压的目的。

    它内部框图如图 2.1所示:

    图图图图 2-1

    可调电压输出的电路原理图(芯片资料给出)如图 2.2:

    图图图图 2-2

  • 其工作原理是:

    此电源芯片的 4 脚 Feedback 端的电压稳定在 1.23V,5脚 ON/OFF 端由逻辑电平来

    控制电源芯片的打开和关断,1脚为输入端,2 脚为输出端,芯片通过调整起输出脉宽来,

    使 4 脚电压稳定在 1.23V,流入 Feedback 端的电流为零,通过改变 R2的值就可以改变

    输出电压的大小,影响电压输出的就是 R1,R2 的取值,现我们通过改变由 R1,R2 组成的

    反馈电路来实现我们所要设计的稳压源的电路。

    方案二:开关稳压芯片 TPS5430

    TSP5430具有良好的特性,大电流输出:3A;宽电压输入:5.5——36V;高的转换效

    率:最佳状况可达 95%;宽电压输出范围:最低可调整到 1.221V;具有过流保护及热关

    短功能;有使能端;内部有软启动:其典型应用电路图如图 2.3:

    VIN7

    NC2

    NC3

    ENA5

    PH8

    BOOT1

    VSEN4

    TPS5430

    U1

    Component_1

    0.01uFB340

    22uH

    L1

    200uF

    GND

    VoVin

    图图图图 2-3

    由于电路对转换效率要求较高,TPS5430有高达 95%的效率,故我们采用了第二种方案.

    3333 均流芯片模块的比较均流芯片模块的比较均流芯片模块的比较均流芯片模块的比较

    方案一:通常采用 UC3907

    UC3907均流控制芯片能使并联运行的电源模块单元工作在所设定的电流值上,均流精

    度可达 2.5%,工作原理如下:UC3907 检测相应电源模块单元的输出电流,每个电源模

    块单元的输出电流信号反馈放大后送至均流母线 CSB上,按最大电流均流控制原理控制

    各单元模块的输出电流调节,从而达到均流目的。

    方案二:采用 UCC299002

    UCC29002采用一个高增益、高精度的放大器,能检测到外面的输入的微小的电压变化

    量,放大倍数的大小可以通过改变外电路的参数获得。UCC29002中的电流检测放大器的

    输入偏置电压极低,使得它可以精确的检测到一个阻值很小的电流采样电阻上的微小电

    流变化量。而且,它的共模范围介于接地电压和 UCC29002 供电电压之间。因此,电流

    感应电阻可置于接地回路或电源的正输出线中,其均流精度最佳可达到 1%。

    经过比较,我们选择均流精度较高的 UCC29002.

    ((((三三三三).).).).系统总体设计系统总体设计系统总体设计系统总体设计

    经过方案的论证和比较,我们最后的系统框图如下:

  • TPS5430

    TPS5430

    9VDC MSP430 加法器 UCC29002UCC29002

    改变电压 负载

    采样采样反馈

    反馈

    图图图图 2.42.42.42.4

    本系统控制器采用超低功耗单片机 MPS430,采用独立键盘控制电压输出,电源芯片

    采用开关电源芯片 TPS5430 和均流芯片 UCC29002,反馈回路加法器采用 TLC2262。所有

    的芯片均为 TI器件。

    ((((四四四四)、)、)、)、硬件原理分析及设计硬件原理分析及设计硬件原理分析及设计硬件原理分析及设计

    1111....稳压模块的设计稳压模块的设计稳压模块的设计稳压模块的设计::::

    我们采用了 TSP5430.其电路如图 3.1:

    VIN7

    NC2

    NC3

    ENA5

    PH8

    BOOT1

    VSEN4

    TPS5430

    U1

    Component_1

    4.7uF

    C1

    GND

    0.01uF C2D1B340

    22uH

    L1

    200uF

    C3

    GND

    V1

    AC

    2

    V+

    1

    AC

    4

    V-

    3

    D2Bridge

    12

    P1

    Header 21000uF

    C4

    1000uF

    C5

    1000uF

    C6

    1000uF

    C7

    0.01uF

    C9

    S1

    SW-DPST

    GND

    AC IN4.7uF

    C10

    GND

    0.1uF

    C11

    GND1000uF

    C8

    图图图图 3333----1111

    为了减小纹波和电容等效感抗,我们采用了 5个 1000uF电容并联接来滤波。

    2222、、、、均流芯片的模块均流芯片的模块均流芯片的模块均流芯片的模块::::

    电路如图 3.2:

  • CS-1

    CS+2

    VDD3

    GND4

    CSO8

    LS7

    EAO6

    ADJ5

    UCC29002

    U4

    ADJ 10uF

    C16

    GND

    15K

    R15

    470R

    R14

    470RR17

    1nF

    C13

    V1

    15K

    R181nF

    C14Cap

    470R

    R16

    0.1uF

    C15

    GND

    0.05

    R13

    V+

    AD1

    CS-1

    CS+2

    VDD3

    GND4

    CSO8

    LS7

    EAO6

    ADJ5

    UCC29002

    U5

    ADJ

    15K

    R21

    470R

    R201nF

    C17

    V2

    15K

    R241nF

    C18Cap

    470R

    R22

    0.1uF

    C19

    GND

    0.05

    R19

    V+

    AD

    470RR25

    GND

    10uF

    C20

    图图图图 3333----2222

    3333....过流保护过流保护过流保护过流保护::::

    为了提高效率,我们没有增加额外的过流保护芯片,而是在 UCC29002 的基础上用单片

    机采样,在通过单片机的处理来控制 TSP5430芯片的开关。

    4444....反馈的实现反馈的实现反馈的实现反馈的实现

    我们通过加法器来实现反馈:电路图如图 3.3:

    418

    29

    10

    U2B

    TLC2262

    VCC

    20K

    R12

    20K

    R7

    20K

    R8

    20K

    R9

    20K

    R10

    GNDGND

    GND

    ADJ2

    DA2

    10K

    R11

    GND

    feedback

    图图图图 3-3

    反馈计算公式为 VUU ADJDA 221.131

    31 =+

  • 5555....参数选取参数选取参数选取参数选取

    为了减小纹波通过反馈电路对输出电压进行调解。

    为了实现均流的精度取样电阻的温度系数一定要小,我们采用温度系数较小的高精度的

    取样电阻,取样电阻的取值较大可以其取样电压对电流的变化更敏感,过流保护效果会

    更好,但会影响均流的效果。同时由于 221.1)2

    1(3

    1 =+ ADJDA UU ,且大的取样电阻会造

    成消耗在 R上的功率增大,不但会使电源效率降低,而且发热量的增大也会使电阻值变

    化,引起取样电流的漂移。综合考虑以上因素我们通过测试将电阻值取为 0.05Ω。

    加法器采用单电源供电、超低功耗、低零点漂移的 TLC2262。

    稳压电路 TSP5430 芯片经过计算得 ET 通过查表(芯片资料手册给出)可得电感为

    22uH。

    输入电容选用多个并联电解电容(1000uF/50V)和独石电容,独石电容其性能优于

    一般的电容,用于实现初步滤波和整流,电容低 ESR 值可以满足 500KHz 的高频开关。

    输出电容采用胆电容和独石电容,多个并联来消除开关电源的振铃现象。

    在 500KHZ 的开关频率下,选用肖特基二极管。考虑输出电流和电压,开关管的耐

    压应在 40V以上,电流应在 3A以上。

    电流保护电路电阻的选取:我们取采样电阻 0.05Ω,采样放大倍数为 30.

    (五五五五))))软件流程设计软件流程设计软件流程设计软件流程设计

    1....软件功能软件功能软件功能软件功能

    本作品软件部分主要功能为:控制 DA输出电流源的控制电压,对实际电流采样。

    DA输出电压的控制,我们采用预设和步进两种方法来改变电流源的控制电压。并且

    步进值可任意设置。

    两路 AD采样控制电流的输出,起到过流保护作用。

    流程图如下:

  • 初始化 开始

    采样

    关断电源 延时 1600ms 打开电源

    键盘中断 根据按键控制 DA DA 输出 判断是否过流

    结束

    延时 100ms Y N

  • 三三三三、、、、所使用所使用所使用所使用 TI 模拟器件简介模拟器件简介模拟器件简介模拟器件简介

    1、硬件设计注意事项及小窍门

    本作品使用多片 TI 模拟器件,如 TPS5430、UCC29002、TLC2262。TPS5430 是 TI

    公司比较新的散热增强型封装的开关电源芯片。该芯片的特点是效率很高,稳定性很好。

    Ⅰ、TPS5430

    本次作品我们为了节省调试时间和成本,未使用散热的 9脚,直接焊接在万用转接

    板上,并不加其他处理。经测试发现,可以达到 5V/1A 的设计要求,并且芯片短时间内

    不会很烫,可以达到实用要求。作为 DC 变换电源芯片,体积如此小且不加散热,能达

    到此设计必须要求芯片效率高。根据官方 Datasheet 及相关产品开发手记,此芯片最高

    效率可达 95%。

    我们虽然使用面包板搭成整块电路,但是布线上严格遵循了开关电源的布线要领。

    下图是官方 Datasheet给出的参考布线:

    我们参考此图在面包板上稍加改进,测试可以达到设计要求(100mV 以内)。

    电路使用了很多贴片元件,减小了走线对参数的影响。电路中标有 PH 的线对电路纹波

    影响较大。

    输出储能回路,采用了储能比较大的环形电感和 ESR 值及漏电比较小的钽电解电

    容。起初,我们采用了 22uH 的开环式电感,相比较大多数设计方案,电感选取值比较

    小,不利于储能,而且理论上认为,开环电感对电路影响会比较大。于是我们换用 50uH

    的环形电感进行比较。结果发现效果并不明显。开关电源的频率越高,储能电感和电容

    就可以越小,使用此芯片时,22uH 的小电感完全可以满足要求,而且利于把电源体积

    做小,节约成本。钽电容的性能好,而且价格较镍电容低廉。我们采用电容并联,实现

    大容量、低 ESR 值。由于贴片钽电容耐压值的缺陷,不宜选用太大的电感,否则通电

    瞬间的高电动势会烧毁电容。

    芯片 2、3 脚虽然无电气连接,设计电路时必须将这两脚悬空。两脚上存在干扰噪

    声,如果不悬空,会对电路造成很大影响。

    Ⅱ、UCC29002

    在最理想的情况下该芯片能达到好于 1%的均流效果。实际使用中,本作品在大电

    流时可以达到 4%的均流效果。由于多路电源均流技术还在发展,使用 UCC29002 时参

  • 考资料比较少。影响该芯片均流效果的主要是adjR 。我们经过尝试发现在本电路中该电

    阻取 80 欧左右比较合适。EAO 端取 10uF 和 100 欧作为放电端。对均流效果影响较大

    的还与取样电阻有关。由于电源芯片精度较高,小阻值取样电阻如果误差较大,电路效

    果就会很差。本电路使用千分之一精度的 0.05欧取样电阻,满足设计要求。由于条件所

    限,未能找到更小一点的取样电阻。更小的取样电阻可以提高电源整体效率。实际制作

    电路时,差动放大器的外围电阻是经过四位半万用表实际量取的,保证了放大器本身的

    低误差。

    Ⅲ、TLC2262

    为了实现电源电压可调,作品使用了单片机 DA改变输出电压,经加法器反馈电压

    芯片实现可调。选用运放必须要求单电源、高精度、低零漂、低功耗。所以我们选用了

    TI 一款优秀的仪表放大器 TLC2262。为了实现精确的反馈,放大器供电采用了 TLC431

    可调基准源进行供电,并在输入口加入 LC滤波。在运放电源输入口采用独石电容去耦,

    保证了运放供电的纯净,对整个系统提高很有好处。

    本次设计要求两路电源能实现并联均流,则需要两路反馈,TLC2262正好为双运放,

    一块就可以实现功能。

    本次设计由于要求比较高,所以电路中大多数部分使用独石电容、钽电解电容、涤

    纶电容,保证了系统的稳定性和电源输出的质量。

    2、软件设计注意事项及小窍门

    软件设计时应最大限度的利用 MSP430 单片机的低功耗及内部资源,软件应该在硬件电

    路上调试,如此次电路当要求输出电压为 5V 时,计算的 DA 输出值仍需要稍微的增加

    或减少。总之在硬件的基础上调软件可以更快更好的实现所需要的功能。

    四:MSP430 使用:

    1. 外设接口概况:

    (1)为了实现电源的数控,我们使用了 MSP430内部自带的 12 位 DA。其接口电路如

    下:

    12

    P16

    DAC0

    12

    P17

    DAC1

    P6.6 P6.7

    (2)为了实现过流保护,需采样电压,采样 AD 使用了 MSP430 的内部 12 位 AD, 其

    接口电路如下:

  • 12

    P18

    ADC0

    12

    P19

    ADC1

    P6.0 P6.1AVss AVss

    (3)在这次电路中我们采用了三个独立的键盘实现输出电压的加减及复位。如下:

    10KR4

    10KR5

    10KR6

    S2SW-PB

    S3SW-PB

    S4SW-PB

    3.3V

    P2.1 P2.2 P2.3

    123

    P23

    2.为了减小外围电路的复杂,我们采用了单片机内部的 12 位 AD,DA。同时我们采用了

    单片机系统中的 4 个独立键盘实现了电源输出的数控,充分使用了单片机的资源。

    3.低功耗的实现:MSP430 的电源电压我们供给 3 伏,各个模块的运行完全是独立的,

    定时器,输入输出端口,AD,DA 转换等都可以在主 CPU休眠的状态下独立的运行。在

    编写程序中我们充分的利用了这一点。

    4.编程感想及软件设计注意事项:此次程序的编写比较简单,主要有 AD 采样,DA 实

    现电源的数控输出,过流保护以及四个独立键盘的加减复位电源的输出。软件应该和硬

    件一起调试,当硬件已经完成时,我们应该适当的修改程序以使电路达到好的效果。

    五五五五:调试调试调试调试::::

    根据方案设计的要求,调试过程共分三大部分:硬件调试、软件调试和软硬件联调。

    电路按模块调试,各模块逐个调试通过后再联调。单片机软件先在最小系统板上调试,

    确保外部 EPROM及 RAM工作正常之后,再与硬件系统联调。

    1. 硬件调试硬件调试硬件调试硬件调试

    (1)此题目无论对于控制电压输出还是 A/D 采样回路要求都非常高,其稳定性、精度

    直接影响最终结果。我们采取了一些抗干扰措施。例如引线尽量短,减少交叉,每个芯

    片的电源与地之间都接有滤波电路。实践证明,这些措施对消除某些引脚上的“毛刺”

    及高频噪声起到了很好的效果。

    (2)因为部分模块的电压电流都较高,本小组在调试过程中注意了过流保护和尖峰电

    压的处理,以免烧坏电路。

    2. 软件调试软件调试软件调试软件调试

    本系统的软件采用 C语言来编写,节省了时间。所有代码在 IAR下编译调试,软件

    调试比较复杂。我们先用软仿真排除语法差错和逻辑差错,然后通过 JTAG 下载到单片

    机来调试。采取的是自下到上的调试方法,即单独调试好每一个模块,然后再连接成一

    个完整的系统调试。

  • 3. 总体调试总体调试总体调试总体调试

    该系统无论输出幅度控制还是采样分析都存在软件和硬件的紧密联系。软硬件都调

    试通过后,整个系统连接仍会存在很多麻烦。本小组首先检查 D/A输出后在控制部分每

    一级后的幅度,然后再调试功率输出部分和反馈系统,最后再看 A/D采样的结果,并做

    相应校正。

    六六六六、、、、作品达到的性能指标作品达到的性能指标作品达到的性能指标作品达到的性能指标::::

    1111....测试仪测试仪测试仪测试仪器器器器::::

    DT9904 型万用表,采样电阻 0.05Ω,负载 5Ω 10Ω、20Ω,TDS2012泰克示波器

    2....测试环境测试环境测试环境测试环境::::

    室温 26℃

    日期 2008年 11月 13日

    3....指标测试指标测试指标测试指标测试

    在输入为市电情况下测试输出

    (1)输出特性:

    电压表测试单路输出电压:

    次数 1 2 3 4

    电压(V) 5.013 5.011 5.012 5.011

    输出电压调节范围:

    次数 1 2 3 4

    电压调节范围

    (V) 3.904~7.111 3.911~7.150 3.901~7.250 3.931~7.350

    负载效应,纹波测试及单路输出功率:

    负载

    (Ω)

    空载 25 20 15 10 5 3.5 2.5

    输出电

    压(V)

    5.011 5.012 5.010 5.013 4.992 4.994 4.999 4.993

    输出纹

    波(mv)

    20 20 30 30 40 40 50 70

    单路输

    出功率

    (W)

    / 1.00 1.25 1.67 2.44 4.85 6.94 9.69

    (2)保护功能:

    电压为 5V时,外接负载电阻 4Ω,电流 1.25A,电路能够自动过流保护,故障解除

    后能够自动恢复。

    (3)均流特性要求

    两路并联使用时,能够自动均衡电流。

    测试数据如下:

    负载

    (Ω)

    25 20 15 10 5 2.5

  • 第一路

    电流

    (A)

    0.101 0.131 0.162 0.257 0.472 0.898

    第二路

    电流

    (A)

    0.096 0.132 0.166 0.246 0.456 0.890

    (4)电源总效率的测试(满载):

    结果及误差分析:

    从测量结果可以看出,均流源很好的完成了题目的要求,在输出电压及负载调整率方面

    都实现了较好的效果,电源的效率也可以达到 90%左右并且当电流在 1.2A 时实现了过

    流保护,均流稳定。但也存在一些不足,比如当电流较小时均流效果相对于大电流时较

    差,纹波有时会高达 70mv。这些是由于我们的经验还不足,有待于我们去进一步努力

    学习。

    七七七七、、、、总结总结总结总结

    测试表明我们设计、制作的直流均流源不仅完成了题目所规定的基本功能和指标,

    完成了发挥部分的各项要求,而且在许多指标上有较大提高,在功能、操作界面、操作

    方式上有很大发挥。

    参考文献参考文献参考文献参考文献::::

    1.刘光祜、饶妮妮 《模拟电路基础》 电子科技大学出版社

    2.李广弟 《单片机基础》 北京航空航天大学出版社

    3.谢自美 《电子线路设计》 华中科技大学出版社

    4.杨恩江 一种精密实用的仪表用恒流源设计 《仪表设计》,1996年第二期

    5.尉广军、朱宇虹 几种恒流源电路的设计 《电子与自动化》2000年第一期

    6.沈建华、杨艳琴 MSP430系列 16位超低功耗单片机原理与应用 清华大学出版社

    7. National Semiconductor The datasheet of LM2596-ADJ

    8. Texas Instruments The datasheet of TPS5430、UCC29002、TLC431、TLC2262

    测试次数 1 2 3

    电源效率 88% 87% 87%

  • 附件附件附件附件::::

    1.所有电路原理图:

    TPS5430 模块:

    VIN7

    NC2

    NC3

    ENA5

    PH8

    BOOT1

    VSEN4

    TPS5430

    U1

    Component_1

    36

    8

    41

    8

    U2A

    TLC2262

    2.2uF

    C1Cap Pol1

    GND

    0.01uF

    C2Cap D1

    D Schottky

    10mH

    L1

    Inductor

    0.1uF

    C3Cap

    GND

    VCC

    1K

    R6

    Res2

    1K

    R1

    Res2

    1K

    R2

    Res2

    1K

    R3

    Res21K

    R4Res2

    GNDGND

    GND

    V1ADJ1

    DA1

    AC

    2

    V+

    1A

    C4

    V-

    3

    D2Bridge

    12

    P1

    Header 21uF

    C4Cap Pol1

    1uF

    C5Cap Pol1

    1uF

    C6Cap Pol1

    1uF

    C7Cap Pol1

    0.01uF

    C8Cap

    0.01uF

    C9Cap

    S1

    SW-DPST

    GND

    AC IN

    10K

    R5Res Tap

    GND

    VIN7

    NC2

    NC3

    ENA5

    PH8

    BOOT1

    VSEN4

    TPS5430

    U3

    Component_1

    2.2uF

    C10Cap Pol1

    GND

    0.01uF

    C11Cap D3

    10mH

    L2

    0.1uF

    C12

    GND

    V2

    10K

    R11

    GND

    12

    P2

    Header 2

    DA1DA2

    VSEN

    41

    8

    29

    10

    U2B

    TLC2262

    VCC

    1K

    R12

    Res2

    1K

    R7

    Res2

    1K

    R8

    Res2

    1K

    R9

    Res21K

    R10Res2

    GNDGND

    GND

    ADJ2

    DA2

    2.MSP430 模块:

    DVCC1

    P6.3/A32

    P6.4/A43

    P6.5/A54

    P6.6/A65

    P6.7/A76

    Vref+7

    XIN8

    XOUT/TCLK9

    Veref+10

    VREF--/VEREF--11

    P1.0/TACLK12

    P1.1/TA013

    P1.2/TA114

    P1.3/TA215

    P1.4/SMCLK16

    P1

    .5/T

    A0

    17

    P1

    .6/T

    A1

    18

    P1

    .7/T

    A2

    19

    P2

    .0/A

    CL

    K2

    0

    P2

    .1/T

    AIN

    CL

    K2

    1

    P2

    .2/C

    AO

    UT

    /TA

    02

    2

    P2

    .3/C

    A0

    /TA

    12

    3

    P2

    .4/C

    A1

    /TA

    22

    4

    P2

    .5/R

    OS

    C2

    5

    P2

    .6/A

    DC

    12

    CL

    K2

    6

    P2

    .7/T

    A0

    27

    P3

    .0/S

    TE

    02

    8

    P3

    .1/S

    IMO

    02

    9

    P3

    .2/S

    OM

    I03

    0

    P3

    .3/U

    CL

    K0

    31

    P3

    .4/U

    RX

    D0

    32

    P3.5/TA033

    P3.6/UTXD134

    P3.7/URXD135

    P4.0/TB036

    P4.1/TB137

    P4.2/TB238

    P4.3/TB339

    P4.4/TB440

    P4.5/TB541

    P4.6/TB642

    P4.7/TBCLK43

    P5.0/STEA44

    P5.1/SIMO145

    P5.2/SOMI146

    P5.3/UCLK147

    P5.4/MCLK48

    P5

    .5/S

    MC

    LK

    49

    P5

    .6/A

    CL

    K5

    0P

    5.7

    /TB

    OU

    Th

    51

    XT

    2O

    UT

    52

    XT

    2IN

    53

    TD

    0/T

    D1

    54

    TD

    I5

    5T

    MS

    56

    TC

    K5

    7R

    ST

    /NM

    I5

    8P

    6.0

    /A0

    59

    P6

    .1/A

    16

    0P

    6.2

    /A2

    61

    AV

    ss6

    2D

    VS

    S6

    3A

    Vss

    64

    U2MSP430F169

    + C1510uF S1

    SW-PB

    1KR8

    3.3V

    Y1

    8M

    12CRITAL132768

    VeREF+VeREF-P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4

    XOUT

    123

    P21+5

    DS1电电电电

    P1.0 P1.1P1.2 P1.3P1.4 P1.5P1.6 P1.7

    P5.0 P5.1P5.2 P5.3P5.4 P5.5P5.6 P5.7

    P2.0 P2.1P2.2 P2.3P2.4 P2.5P2.6 P2.7

    P3.0 P3.1P3.2 P3.3P3.4 P3.5P3.6 P3.7

    P4.0 P4.1P4.2 P4.3P4.4 P4.5P4.6 P4.7

    +5 +5

    I/O

    P3.5P3.6P3.7P4.0P4.1P4.2P4.3P4.4P4.5P4.6P4.7P5.0P5.1P5.2P5.3P5.4

    P1

    .5P

    1.6

    P1

    .7P

    2.0

    P2

    .1P

    2.2

    P2

    .3P

    2.4

    P2

    .5P

    2.6

    P2

    .7P

    3.0

    P3

    .1P

    3.2

    P3

    .3P

    3.4

    P6.3P6.4P6.5P6.6P6.7VREF+

    P5

    .5P

    5.6

    P5

    .7

    P6

    .0P

    6.1

    P6

    .2

    TD

    OT

    DI

    TM

    ST

    CK

    RE

    SE

    T

    VR

    EF

    +V

    eRE

    F+

    VeR

    EF

    -

    P6.3P6.4 P6.5P6.6 P6.7

    P6.1P6.2P6.0

    C5104

    P3.3

    P3.1

    VCC21

    X12

    X23

    GND4

    RST'5

    I/O6

    SCLK7

    VCC18

    DS2

    DS1302

    P4.1P4.0

    3.3V

    P4.2时时时时

    XT

    2IN

    XT

    2O

    UT

    RE

    SE

    T

    XT

    2O

    UT

    13

    10

    11

    8

    12

    9

    14

    7

    C1+1

    C2+4

    GND15

    C1-3

    VCC16

    C2-5

    V-6

    V+2

    MAX232A

    P3.5

    P3.4

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    11

    10

    J1

    D Connector 9

    3.3V

    +5

    3.3V

    XT

    2IN

    +5+5

    P2.4

    104C18

    104

    C16

    104C17

    104C20

    104

    C19

    10uFC4

    10uF

    C8

    0.1uF

    C9

    P5.0P5.1P5.2P5.3

    +5

    1234

    II2CP3.1

    P3.3

    +5

    232通通10uF

    C6

    0.1uF

    C7

    蜂蜂蜂4.7K

    R2

    3.3V

    10KR4

    10KR5

    10KR6

    +5

    S2SW-PB

    S3SW-PB

    S4SW-PB

    3.3V

    P2.1 P2.2 P2.3

    P4.0

    IN1

    3

    OUT2

    GND

    U1

    LM78M05CH

    15pFC11

    15pFC12

    0 3 4 6 7

    123456789

    P20

    1KR1

    0.1uFC3

    Q19012

    123456

    SPI1

    0.1uF

    C1

    1 2

    12

    CRITAL232768

    IN1

    3

    OUT2

    GND

    U3

    LM111710uFC2

    5

    12

    34

    56 P22

    1 23 45 67 89 10

    P12

    1 23 45 67 89 10

    P13

    1 23 45 67 89 10

    P11

    AV

    cc

    DVcc

    XIN

    123456789

    10111213141516

    P1

    Header 16

    123456789

    10111213141516

    P2

    Header 16

    1234567891

    01

    11

    21

    31

    41

    51

    6

    P3 Header 16

    1234567891

    01

    11

    21

    31

    41

    51

    6

    P4 Header 16

    12345678910111213141516

    P5

    Header 16

    12345678910111213141516

    P6

    Header 16

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    P7 Header 16

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    P8 Header 16

    P3.5P3.6P3.7P4.0P4.1P4.2P4.3P4.4P4.5P4.6P4.7P5.0P5.1P5.2P5.3P5.4

    P3.5P3.6P3.7P4.0P4.1P4.2P4.3P4.4P4.5P4.6P4.7P5.0P5.1P5.2P5.3P5.4

    P1

    .5P

    1.6

    P1

    .7P

    2.0

    P2

    .1P

    2.2

    P2

    .3P

    2.4

    P2

    .5P

    2.6

    P2

    .7P

    3.0

    P3

    .1P

    3.2

    P3

    .3P

    3.4

    P1

    .5P

    1.6

    P1

    .7P

    2.0

    P2

    .1P

    2.2

    P2

    .3P

    2.4

    P2

    .5P

    2.6

    P2

    .7P

    3.0

    P3

    .1P

    3.2

    P3

    .3P

    3.4

    VeREF+VeREF-P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4

    XOUT

    P6.3P6.4P6.5P6.6P6.7VREF+XIN

    VeREF+VeREF-P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4

    XOUT

    P6.3P6.4P6.5P6.6P6.7VREF+XIN

    P5

    .5P

    5.6

    P5

    .7

    P6

    .0P

    6.1

    P6

    .2

    TD

    OT

    DI

    TM

    ST

    CK

    RE

    SE

    T

    XT

    2IN

    XT

    2O

    UT

    P5

    .5P

    5.6

    P5

    .7

    P6

    .0P

    6.1

    P6

    .2

    TD

    OT

    DI

    TM

    ST

    CK

    RE

    SE

    T

    XT

    2IN

    XT

    2O

    UT

    1 23 45 67 89 10

    P14

    +5

    1 2 3

    P15

    12

    P16

    DAC0

    12

    P17

    DAC1

    P6.6 P6.7

    DA--AD

    123456

    S

    J2

    PS2-6PIN

    +5

    P6.2

    P6.3 AV

    cc

    DV

    cc

    TDO1 23 45 67 89 1011 1213 14

    JP1

    JTAG

    TDITMSTCKGNDRESET

    3.3V

    XOUT104

    C10

    XIN

    XO

    UT

    LED

    晶晶 RES

    T

    PS2

    AV

    ss

    AV

    ss

    AV

    ss

    12

    P18

    ADC0

    12

    P19

    ADC1

    P6.0 P6.1AVss AVss

    KEY

    1 23 45 67 89 10

    P10

    1 23 45 67 89 10

    P9

    P1

    .0P

    1.1

    P1

    .2P

    1.3

    P1

    .4P

    1.5

    P1

    .6P

    1.7

    123

    P23

    1 2 3

    P24

    1 2 3

    P25

    123

    P28

    3.3V

    3.3V

    join3.3V

    AV

    cc

    AV

    cc

    P5.0P5.1P5.2P5.3P5.4P5.5P5.6P5.7 P4.7

    P4.6P4.5P4.4P4.3

    +5

    +5

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    R7

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    12

    P30

  • 3.图片:

    UCC29002

    TLC2262 TLC431

    TPS5430

    UCC29002 TPS5430

  • MSP430F1611