众所周知，开关电源是由阻隔变压器、整流滤波以及DC—DC改换网络三大模块组成的。规划要害为DC～DC改换器所数，它包括开关电源中：开关器材、储能器材、脉冲变压器、滤波器、输出整流器等一切功率器材和操控模块，而规划操控模块又是DC～DC的中心，一般DC～DC改换的操控模块是运用PWM调制的专用芯片，如UC3842等芯片。
芯片内部集成了振动器(由外接电阻电容来决议频率)，差错比较器，PWM调制器等，有的甚至有维护电路和驱动电路。在此情况下用集成芯片外加少数的电路即可构成开关电源，安稳功用较好，操控简略，芯片功耗简直能够疏忽不计，且成本低。过流维护能够运用电流取样电阻串接在负载上。当取样的电流超越指定的规模，当即堵截负载，或许下降输出电压，然后过一段时刻再主动发动，接上负载，由继电器来操控负载的连通性。一起用A/D采样，经过单片机处理后显现当时输出电流和电压。还扩展了键盘来完结电压步进和预置，设置蜂鸣器完结过流时报警。
单元电路模块规划
开关稳压电源体系框图如图1所示。
整流滤波电路规划
整流滤波电路如图2，在开机瞬间，滤波电容等效为短路，可串接0.1Ω限流电阻维护整流桥。此规划最大输出功率72瓦特，电网电压低到15V输入时(整流后可到达18V)，加上最晦气功率为70%，则输入端功率经核算为102W，整流滤波后输出的电流约5.6A，取6A电流。用一般整流二极管不能满意要求，故用承受电流较大的硅桥。为到达能够承受的纹波系数，滤波电容的容值需求较大。考虑到其它无用功耗，取P=102W，经核算C≈30000uF，这时候纹波系数低至2.5%，但电容体积太大，DC—DC改换级对纹波系数的要求能够下降，取10000uF，纹波约8%，能够满意要求。大电容滤波还需并接瓷片电容，来按捺尖峰电压。
Boost升压型开关电源拓扑结构
主回路拓扑结构挑选非阻隔型中Boost型升压斩波电路，如图3。假定C和L足够大，输入输出电压，即为常数。据推理电感两头的电压值也为常数，记电感两头的电压值是VL，经过L的电流记为IL，电流改变正增量记为△i+，电流改变的负增量记为△i-。当开关闭合时，续流二极管关断，此刻电源向电感充电贮存能量，疏忽开关管的压降。则由电感电流不能够骤变、法拉第电磁感应公式和基尔霍夫电压规律推导出：增量电流△i+和时刻△t成正比，呈线性上升趋势，与电感成反比。当开关管T关断时，续流二极管D导通，疏忽续流二极管导通电压，输入端电源电压与电感器L中自感电动势正向叠加后，经过续流二极管D对负载R供电，一起对电容器C充电。同理推导出：负增量电流与电感值成反比，与关断时刻成正比。下降是从上个时刻充电后的电流点开端线形下降的。当动态平衡后，△i+=-△i-，经过占空比核算公式推导后得：在规划中输入15V～21V，整流滤波后可得约18V～25V的直流电压，而规划要求输出为30V～36V。那么当输入是18V改换到36V时，升压比最大，则占空比最大，记为α1，从25V改换到30V时，升压最小，则占空比最小，记为α2，经过核算：α2=1/6，α1=1/2。
电路规划及参数挑选
此规划选用UC3842作为PWM操控芯片。它只需求很少的外部元件就可取得低成本高效益的解决方案。其内部框图如图4，UC3842选用固定作业频率脉冲宽度可控调制方法，共有8个引脚，各脚功用如下：①脚是差错扩大器的输出端，外接阻容元件可改进差错扩大器的增益和频率特性；②脚是反应电压输入端，此脚电压与差错扩大器同相端的2.5V基准电压进行比较，发生差错电压，而操控脉冲宽度；③脚为电流检测输入端，当检测电压超越1V时中止脉冲输出使电源处于间歇作业状况；④脚为守时端，内部振动器作业频率由外接的阻容时刻常数决议，f=1.8/(RT×CT)；⑤脚为公共地端；⑥脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时刻仅为50ns驱动才干为±1A；⑦脚是直流电源供电端，具有欠、过压确定功用，芯片功耗为15mW；⑧脚为5V基准电压输出端，有50mA的负载才干。输入端接Rl再输入到芯片电源端，由于UC3842发动电压需求16V，输入经整流滤波后至少有18V左右，可确保正常发动。串联电阻Rl取100Ω或不必R1，直接接至18V电源也可正常作业。UC3842振动器能够作业高达500kHz，经过核算挑选较折中的频率40kHz取Rt=10k，Ct=4.7nF，Rt接在振动端和参阅电压8脚处，4脚退耦%&&&&&%C3取0.1uF。
过流维护以及电压电流显现
用单片机和ADC0832来采样。采样电阻Rss=0.1Ω，用温度系数很小的绕线电阻，但不能直接采样Rss两头的电压，由于运放不能输入比电源电压大的信号，所以要规划恒降压电路，将Rss两头的电压一起减去一个常数，再进行差分扩大，如图5。恒压源用TL431精确安稳在一个固定的电压，设置两个恒压源压降共同。由于运放选用12V单电源供电，所以将电压降到6V以下才干作业；又由于输出最大电压为36V，规划的恒压源压降为19V，那么下面两个电阻可用相同阻值的精细可调来完结抽头在中心方位，则U=36—19=8V进行1/2分压得4V。当电流为2A时Rss上压降为0.2V，则到差放上的电压差为0.1V，扩大15倍后再经恒压源压降，确保改变规模在0～5V后送给0832采样，一起经过0832的别的一个通道采样得输出电压值。经过单片机核算电流电压后判别是否超越2.5A的电流，如果是，再利用继电器断开负载并用蜂鸣器报警，然后等候康复。延时数秒后再次测验接通负载，这就完结了过流维护和康复后主动发动的功用。一起把采样到的电流、电压显现在数码管上。体系还规划了键盘设置电压增减的功用，该芯片选用ZLG7290键盘显现芯片能够简化规划复杂度。
总结
很多工程师门都比较认可开关电源，由于它是一种功率很高的电源改换电路，此体系软、硬件相结合，以线路简略为起点满意体系规划要求。经过对各单元电路的研讨与规划、制造与测验，终究验证出很好的稳压作用，完结规划要求各项目标，有必定的有用含义
