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2015年全国大学生电子设计竞赛

双向DC-DC变换器（A题）

学号：1440720117

吕 刚

2015年12月30日

摘 要

本设计主要由双向DC-DC变换电路、测控显示电路、辅助电源三部分构成，

其中双向DC-DC变换电路降压部分采用XL4016开关降压型DC-DC转换芯片，最高转换效率可达93%，升压部分采用XL6019开关型升压/降压芯片，具有低纹波，输入范围广，转换效率高的特点。恒流部分采用PWM控制原理，形成一个闭环回路，控制电流恒定，恒压部分完全由硬件控制，单片机辅助控制的方式。以上部分确保系统满足题目要求，实现恒流充电，恒压放电，过压保护功能，并且有着较高的转换效率。

在本次设计中恒压部分完全有硬件控制，硬件自身形成一个闭环控制回路，对电压进行调节使其恒定题目要求的精度范围。单片机通过光耦电路的工作与停止，恒流部分由PWM调节占空比，使其恒流。

关键字 电池充放电 升压降压 XL4016 XL6019 STM32

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目 录

一、系统方案 ................................................................. 1

1、双向DC-DC变换电路的论证与选择 .............................................................................. 1 2、测量控制方案和辅助电源的论证与选择 ......................................................................... 1

3、 控制方法的论证与选择 ................................................................................................... 1 二、系统理论分析与计算 ....................................................... 2 三、电路与程序设计 ........................................................... 3

1、电路的设计 ......................................................................................................................... 3

（1）系统总体框图 ......................................................................................................... 3 2、程序的设计 ......................................................................................................................... 5

（1）程序功能描述与设计思路 ..................................................................................... 5 （2）程序流程图 ............................................................................................................. 6

3、程序流程图 ............................................................ 7 四、测试仪器与数据分析 ....................................................... 7 附录1：电路原理图 ........................................................... 9 附录2：源程序 .............................................................. 10

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