开关电源是运用现代电力电子技术,操控开关管注册和关断的时刻比率,保持安稳输出电压的一种电源。因为具有较高的功率和较高的功率密度,开关电源在现代电子体系中的运用越来越遍及。开关电源高频化、模块化和智能化是其发展方向。其间,步进可调、实时显现是开关电源智能化研讨方向之一。现规划开关电源,技术指标为:输出电压30V至36V可调,最大输出电流2A,有过流维护功用,能对输出电压进行键盘设定和步进调整、步进值1V,并能实时显现输出电压和电流的开关稳压电源。
1 整体规划计划
选用AT89S52单片机为操控中心,对一般的开关电源操控部分进行优化规划,并经过软件编程完成了对开关电源的智能操控。规划中选用阻隔变压器将市电变压后经过整流滤波送至DC-DC升压变换器,经过一系列的操控整合电路之后可完成规划要求。体系整体框图如图1.1所示。
1.1 DC-DC主回路拓扑
选用UC3842和MAX4080构成DC-DC转化电路。UC3842是一块功用完全、较为典型的单端电流型PWM操控%&&&&&%,内包括差错放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压确定等单元。电流操控型升压DC-DC转化电路,外接%&&&&&%少、操控灵敏、成本低,输出功率简略做到100W以上。当然,DC-DC转化电路也能够选用制品模块,若用PI公司出产的DPA-Switch规划开关电源具有集成度高、外围电路简略、发热量少、性能指标优秀。
由UC3842规划的DC-DC升压电路直接用差错信号操控电感峰值电流,间接地操控PWM脉冲宽度,到达操控输出端电压的意图。开关管以UC3842设定的频率周期开闭,使电感L贮存能量并开释能量。当开关管导通时,电感充电,把能量贮存在L中。当开关截止时,L发生反向感应电压,经过二极管把贮存的电能开释到输出%&&&&&%器中。输出电压由传递的能量多少来操控,而传递能量的多少由经过电感电流的峰值来操控。详细规划电路如图1.2所示。
1.2 维护电路
在大电流的状况下简略损坏芯片,所以需要对大电流的状况给予电路维护。规划中选用单片机操控继电器的通断来操控电路中的电流,对输出电路电流采样,采样值与额定值比较,反应比较电路如图1.3所示,当电流大于2.5A时,则发生信号使单片机进入中止处理程序,使继电器起动,完成DC-DC电路的断电,然后到达维护电路的效果。单片机操控电路如图1.4所示。该计划中单片机操控继电器的吸合时刻短,并且易于完成。
1.3 数字设定及显现电路
选用AT89S52单片机和集成芯片CD4051完成程控和步进,用单片机操控键盘完成输出电压的初始设定,能够完成电压的步进1V,步减1V。运用液晶显现输出电压和电流,可拨动转化开关来挑选显现电压/电流形式。
1.4 程序规划
在规划好相关电路的基础上,经过编程由单片机对开关电源进行智能操控。体系由单片机AT89S52操控,电源体系具有”+‰”和”-”步进功用,步进起伏为1V。一起AT89S52结合继电器等电路完成了电路过流维护功用,并且能实时显现开关电源的输出电压和电流。程序总流程图和中止流程图如图1(5,6)所示。