MSP430F5529控制的双向DC-DC变换器：过充保护与性能测试

本文档详细介绍了在2015年全国大学生电子设计竞赛中，针对双向DC-DC变换器（A题）的一个具体设计项目。设计的核心是基于TI公司的MSP430F5529单片机，目标是构建一个高效且具备多种功能的变换器，包括恒流充电、过充保护和自动工作模式切换。 1. 测试方案与测试结果： - 充电电流精度测试：利用Fluke 15B和UT803台式万用表，通过恒流充电方式，测量并计算出不同电流设置下的控制精度和显示精度，确保了充电电流控制的准确性。 - 充电电流变化率测试：测试了在不同电压下充电电流的变化情况，结果显示变化率为0.099%，符合预期。 - 充电效率测试：通过调节电压，计算变换器的效率，三个测试点的效率均在95.98%到96.5%之间，显示出高效率特性。 - 过充保护测试：通过设定电流值并调整输入电压，发现当输入电压超过23.8V时，过充保护功能起作用，停止充电，保障了电池安全。 2. 电路与程序设计： - 方案论证：设计采用了双向DC-DC变换电路，结合了同步整流和准方波零电压软开关技术，以提高转换效率。 - 电路设计：包括系统总体框图，主电路及检测电路设计，驱动电路，以及辅助电源的设计，都体现了设计的精细和实用性。 - 程序设计：单片机通过带死区的互补PWM控制MOSFET，利用UCC27211驱动芯片和CSD19506功率MOSFET，同时集成液晶显示和按键功能，具有良好的用户交互界面。 3. 关键技术应用： - 同步整流：通过同步整流技术，减少了开关损耗，提升了电路效率。 - 软开关技术：零电压软开关降低了开关损耗，进一步提高了电路的可靠性。 - 驱动电路：自举升压和浮地驱动设计使得高侧MOSFET得到有效驱动。 4. 测试仪器：使用的测试工具包括Fluke 15B万用表、UT803台式万用表以及直流稳压电源，确保了测试数据的准确性。 这个设计不仅展示了参赛者对DC-DC变换器理论的理解，还通过实践操作验证了其性能，并且注重了实际应用中的细节处理，如保护措施和用户交互，体现了参赛者的专业能力和创新思维。