全国大学生电子设计竞赛：开关稳压电源的C8051F020控制策略与关键技术

本文档详细探讨了开关稳压电源在2007年全国大学生电子设计竞赛中的应用，由电子科技大学成都学院获奖队伍所撰写。设计的核心目标是实现一个可调直流电平与三角波比较的PWM波控制的开关电源，利用HUF75652G3功率开关管和铁氧体电感构建BOOST拓扑的DC-DC升压电路。C8051F020单片机作为主控制器，内置ADC用于电压和电流的监测，并通过DA转换器来调节PWM波形，确保输出电压的稳定性。通过软件反馈机制，单片机能够实时检测电流并实现过流保护，当电流恢复正常后，系统会自动恢复工作。 系统的用户交互部分包括一个ZLG7290控制的键盘进行输入操作，以及128×64点阵的LCD用于清晰的输出显示，提高了操作的灵活性和用户界面友好性。经过测试，系统表现出较高的效率，达到90%，电压调整率小于0.2%，负载调整率小于0.5%，各项性能指标均满足竞赛的高要求。 设计中，作者针对不同的主回路拓扑方案进行了深入分析。考虑到输出电压需求和电源的最大功率限制，最终选择了使用单开关管的BOOST升压方式，既能保持简单电路结构，减少开关管损耗，又能有效控制电流，避免过大的冲击电流对效率和元器件的损害。对于控制方案，文中对比了两种选择：集成开关电源控制芯片因其高精度和良好的性能，但扩展性较差；而采用可调的外部控制方案，虽然可能需要更多外围设备，但具有更好的灵活性和扩展性。综合考虑，设计团队最终采纳了后者，以适应不同的应用场景和未来可能的需求升级。整个设计充分体现了开关稳压电源在电子竞赛中的实用性和创新性。