导言
信息时代离不开电子设备，跟着电子技术的高速开展，电子设备的品种日积月累，与人们的作业、日子的联系也日益亲近。任何电子设备又都离不开牢靠的供电电源，它们对电源供电质量的要求也越来越高。
现在，开关电源以具有小型、轻量和高效的特色而被广泛使用于电子设备中，是当今电子信息产业飞速开展不行短少的一种电源。与之相应，在微电子技术开展的带动下，DSP芯片的开展一日千里，因而根据DSP芯片的开关电源拥有着宽广的远景，也是开关电源往后的开展趋势。
电源的总体方案
本文所规划的开关电源的根本组成原理框图如图1所示，首要由功率主电路、DSP操控回路以及其它辅佐电路组成。
图1 体系组成框图
开关电源的首要长处在“高频”上。一般滤波电感、电容和变压器在电源设备的体积和分量中占很大份额。从“电路”和“电机学”的有关常识可知，进步开关频率能够减小滤波器的参数，并使变压器小型化，然后有效地下降电源设备的体积和分量。以带有铁芯的变压器为例，剖析如下：
设铁芯中的磁通按正弦规则改动，即φ= φMsinωt，则：
式中，EM= ωWφ M=2πfWφM，在正弦情况下，EM=√2E，φM=BMS，故：
式中，f为铁芯电路的电源频率;W 为铁芯电路线圈匝数;BM为铁芯的磁感应强度;S为铁芯线圈截面积。
从公式能够看出电源频率越高，铁芯截面积能够规划得越小，假如能把频率从50 Hz进步到50 kHz，即进步了一千倍，则变压器所需截面积能够缩小一千倍，这样能够大大减小电源的体积。
归纳电源的体积、开关损耗以及体系抗搅扰才能等多方面要素的考虑，本开关电源的开关频率设定为30 kHZ。
体系的硬件规划
1、功率主电路
本电源功率主回路选用“AC-DC-AC—DC”改换的结构，首要由输入电网EMI滤波器、输人整流滤波电路、高频逆变电路、高频变压器、输出整流滤波电路等几部分组成，如图2所示。
图2 功率主电路原理图
其根本作业原理是：沟通输入电压经EMI滤波、整流滤波后得到直流电压，经过高频逆变器将直流电压改换成高频沟通电压，再经高频变压器阻隔改换，输出所需的高频沟通电压，最终经过输出整流滤波电路，将高频变压器输出的高频沟通电压整流滤波后得到所需求的高质量、高品质的直流电压。如图3所示为沟通输入电压到最终输出所需直流电压的各环节电压波形改换流程。
图3 功军主回路的电压波形改动
本开关电源选用半桥式功率逆变电路。如图2所示，输入市电经EMI滤波器滤波，大大减少了沟通电源输入的电磁搅扰，并一起避免开关电源发生的谐波串扰到输入电源端。再经过桥式整流电路、滤波电路变成直流电压加在P、N两点问。P、N之间接人一个小容量、高耐压的无感电容，起到高频滤波的效果。半桥式功率改换电路与全桥式功率改换电路相似，仅仅其间两个功率开关器材改由两个容量持平的电容CA1和CA2替代。在实践使用中为了进步电容的容量以及耐压程度，CA1和CA2往往选用的是由多个等值电容并联组成的电容组。C A1、CA2 的容量选值应在电源体积和分量答应的条件下尽可能的大，以减小输出电压的纹波系数和低频振动。CA1 和CA2 在这里一起起到了静态时分压的效果，使Ua =Uin/2。
在本电源的规划中，选用IGBT来作为功率开关器材。它既具有MOSFET的通断速度快、输入阻抗高、驱动电路简略及驱动功率小等长处，又具有GTR的容量大和阻断电压高的长处。
在IGBT的集射极间并接RC吸收网络，下降开关应力，减小IGBT关断发生的尖峰电压;并联二极管DQ完成续流的效果。二次整流选用全波整流电路，经过后续的LC滤波电路，消除高频纹波，减小输出直流电压的低频振动。LC滤波电路中的电容由多个高耐压、大容量的电容并联组成，以进步电源的牢靠性，使输出直流电压愈加平稳。
2、 操控电路
操控电路部分实践上是一个实时检测和操控体系，包含对开关电源输出端电压、电流和IGBT温度的检测，对搜集信息的剖析和运算处理，对电源作业参数的设置和显现等。其操控进程首要是经过收集开关电源的相关参数，送入DSP芯片进行预订的剖析和核算，得出相应的操控数据，经过改动输出PWM波的占空比，送到逆变桥开关器材的操控端，然后操控输出电压和电流。
