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交流开关电源的设计


交流开关电源的设计
1、导言
实际的日子和试验中,常常要用到林林总总的电源,电压需求多样。怎么描绘一个电压安稳,输出电压精度高,而且调理规模大的电压源,成了电子技术运用的热门。在市面上,各种电源产物林林总总,有可调理的和固定的。可是遍及存在一些难题,如改换功率低,功耗大,输出精度不高,可调理规模过小,不能满意特定电压的需求,输出不行安稳,纹波电流过大,而且遍及选用可调电阻器调理,操作难度大,易磨损老化。
对准以上难题,本文选用根据KA3525 PWM操控芯片的不对称半桥式功率改换器,并选用16位凌阳单片机作为数控中心,经过其内置的D/A输出调制PWM,提高了电源的输出精度和功率,而且便利运用者操作,完成了根据单片机的数控开关电源。
2、根据单片机的数控开关电源体系组成
本数控开关电源,选用凌阳单片机完成对根据PWM操控的不对称半桥式功率改换器的数字操控,完成直流输出电压0V~40V设定和步进值为1接连调整,最大输出电流为2A。一起完成了对输出电压和输出电流的显现等功能。体系框图如图1所示。体系首要包含: PWM操控的开关电源模仿电路有些和凌阳单片机组成的数控有些。
3、根据PWM操控的开关电源描绘
PWM操控的开关电源电路原理。首要包含EMI滤波电路、整流滤波电路、功率改换电路、驱动电路、输出电路、稳压电路、过流维护电路以及辅佐电源电路等。
3.1 EMI滤波电路
该滤波器有两个输入端、两个输出端和一个接地端。电路包含疾速保险丝F1,泄放电阻R1,共模电感L1、L2,滤波电容C1、C2、C8、C9。泄放电阻R1可将C1上堆集的电荷泄放掉,防止因电荷堆集而影响滤波特性;断电后还能使电源的进线端不带电,确保运用的安全性。共模电感L1-1、L1-2对差模搅扰不起效果,对共模信号出现很大的感抗。C1、C9首要用来按捺差模搅扰。C2、C8跨接在输出端,经过火压后接地,能有用的按捺共模搅扰。
PWM信号发生芯片选用KA3525,它是一个典型的功能优秀的开关电源操控芯片。其内部包含差错放大器、比拟器、振荡器、触发器、输出逻辑操控电路和输出三极管等环节。KA3525的1和2脚是内部运算放大器的输入端,体系中单片机的D/A改换接口的一个引脚与KA3525的2脚衔接,完成KA3525的数字操控与步进调整。11和14脚输出替换的两路操控信号,经驱动电路与功率开关管的门极相衔接。本文选用的驱动电路如图6所示。当11脚输出高电平、14脚输出低电平时,N1、P2导通,当14脚输出高电平、11脚输出低电平时,N2、P1导通,耦合变压器原边电流流向。
3.5输出电路
LC滤波电路。电路中电感L4使电流波形变得滑润,电容则起到稳压的效果。其间电容C1为低频滤波,电容C7为高频滤波。
3.6稳压电路
输出电压经采样电阻采样调整后输入KA3525的1脚,与单片机设定的KA3525的2脚电压进行比拟,以完成安稳输出电压。若输出电压升高,则采样电压大于2脚给定电压,KA3525输出的脉宽变窄,反之变宽。
RT12864与SPCE061的衔接
输入键盘操控电路选用4×4矩阵式非编码键盘电路,与单片机进行衔接。单片机的IOA8~IOA11做键盘的行扫描输出口,IOA12~IOA15做键盘的列扫描输进口。
4×4矩阵键盘
KA3525的2脚是一个操控PWM波占空比的引脚,与SPCE061A单片机DAC1/DAC2引脚连接,使用集成的其间1个10位的D/A改换器,给2脚供给准确的给定电压,给2脚的电压越高,KA3525输出的PWM波的占空比就越大,开关管导通的时刻就越长,稳压源输出电压就越高,反之电压下降。然后可根据需求经过程序完成对输出电压的数字给定和步进调整,到达数控的意图。

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