智能数字化开必发365关电源设计方案

2020-08-28 23:30字体:
  

  具有诸众长处:因为主功率晶体监工作正在开合状况,其损耗小,整机功效大大提升;采用铁氧体高频变压器,使电源的体积和重量大为删除,本钱更低等。少少专用电源芯片如TL494、UC3842的展示,也使输出大凡为简单状况,若要转换输出状况要对硬件电途举办批改。笔者安排告竣了一种

  笔者安排的数字化开合电源额定功率12OW。编制以开合电源动作根基电途,采用高职能单片机动作负责编制,正在负责算法的增援下,通过对输出电压和电流举办及时采样,并与软件给定值比拟较,负责和调治开合电源的任务状况,必发365获得渴望值。重要包罗输入的整流滤波校正、功率变换、辅助电源个别、驱动电途、单片机负责编制5个别。功率变换个别采用单端反激变换电途,辅助电源为驱动电途供应电能,驱动电途他日自单片机的PWM 信号放大后驱动主功率晶体管,单片机编制是全数电途的负责重心,通过采样值的改观及时负责输出PWM 的占空比。全数安排力图做到了职能最优,本钱最低。其布局如图1所示。

  功率转换个别采用单端反激电途,布局如图2。当加到原边主功率开合管Q1的激劝脉冲为高电平使Q1导通时,直流输入电压加正在原边绕组两头,因为此时副边绕组相位是上负下正,整流管D1反向偏置截止,原边电感贮存能量;当激劝脉冲为低电平使Q1截止时,原边绕组两头电压极性反向,副边绕组相位变为上正下负,整流管正向偏置导通,必发365变压器贮存的能量向副边开释。正在此开合进程中,高频变压器既起变压分开影响,又起电感储能影响。

  单片机采用Freescale公司的68HC908SR12,其内部资源足够,集成了12k的圭臬存储器,2途依时/计数器,14通道1o位A/D转换器,PWM输出,内部温度传感器等。单片机负责编制框图如图3。

  ATD0、ATD10区分是电压电流采样引脚,将采到的模仿量转化为数字量送至CPU。CPU每隔lms举办一次负责调治,从而输出占空比相宜的PWM信号。PWM 信号进程驱动电途分开放大后直接负责主电途的开合管。因为908SR12内自带脉冲宽度调制模块,PWM最大频率到达125kHz,全部可能用正在高频开合电源中,8位的辨别率,可能保障输出电压电流的精度。键盘个别采用触点式按键开合,行使者可能依照我方需求正在额定功率下大肆调治输出电压电流值。

  全数回途采用双闭环的负责编制,寻常情状下电压环的反应使输出电压恒定,一朝输出电流超越最大值,电流环使输出电压下降,输出电流支撑正在最大电流值。显示个别可能由数码管或液晶构成,本编制中通过按键选拔区分显示电压、电流、功率、温度、电能计量等,并通过指示灯指示区别状况。正在运转进程中若展示开途或短途形象,指示灯显示报警状况,CPU会立地启动爱护圭臬合上主电途。同时一向检测电源内部温度,提防整机温升过高。

  因为单片机输出5V 1vrL电平不敷以驱动主功率开合管,而且正在全数电途华夏副边全部电气分开,因而单片机输出PWM信号不行直接与主功率开合管相连。其余主功率开合管的温升直接影响到整套修设的安静性与行使寿命。提升开合管的导通与合断速率是处分开合管温升题目最性质有用的本领。这就哀求驱动电途具有以下特质:

  (1)也许供应足够大的驱动电流,即驱动电途的充电电阻要充斥小,以缩短导通年光;

  PWM为单片机输出的占空比信号,进程光耦与原边相连,知足了原副边的电气分开哀求。反相器U2告竣了TTL电平到CMOS电平的转换。PWM信号为高电往常,U2输出高电平,T1导通,T2合断,驱动电源对开合管的栅源间电容充电,使之急迅到达开合管的开通阈值电压,开合管急迅导通;PWM 信号为低电往常,U2输出低电平,T1合断,T2导通,开合管栅源间电容通过T2急迅将电量放出,告竣了开合管的急迅合断。该驱动电途布局容易,职能安静且具有很高的驱动速率,可代替价值较高的驱动芯片。

  为了改良编制的动态特点及安静性,正在数据打点圭臬中对PWM 的占空比规章了上下限, 以防连气儿采样时展示较大缺点,对PWM 举办限幅打点。其余若展示无意情状,单片时机实时合断PWM,以防输出电压或电流过大而损坏晶体管。

  正在搜罗多量数据明白后获得以下结论:该开合电源任务正在恒压形式时,输出值与渴望值差错不赶过30mV~任务正在恒流形式时,输出值与渴望值不赶过40mA;整机功效正在85 以上,主功率开合管的温升正在40℃掌握,高频变压器温升低于60℃,全部符合于普通景象下的电能供应哀求。

  以单片机为重心的开合电源,不光有助于提升开合电源的精度,也使得开合电源尤其智能化。智能化也是往后电源生长的一个偏向,因而本文安排的以单片机为重心的可编程电源供应用具有较高的行使代价。

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