開(kāi)關(guān)電源工作原理

該芯片的最高工作頻率為300kHz ，實(shí)際工作頻率由引腳5、6 所接的電阻與電容決定，其振蕩頻率算式為f = 1.1/(RTCT ) ，本設計選擇的振蕩頻率為50kHz ，鋸齒波在片內被送到比較器1 和2 的反相端，鋸齒波與片內的誤差放大器的輸出在PWM 比較器2 中比較，而死區控制電平與鋸齒波在死區時(shí)間比較器1 中比較，兩者的輸出分別為一定寬度的矩形波，它們同時(shí)送到或門(mén)電路，經(jīng)分頻器分頻后，再經(jīng)相應的門(mén)電路去控制內部三極管導通，VT1和VT2同時(shí)導通或截止，從而控制開(kāi)關(guān)管的導通與截止。其工作波形如圖6 所示。

另外，在輸入電源剛接通時(shí)，由于電容上的電壓不能突變，所以起動(dòng)瞬間，死區控制端4 與內部基準電壓14 端等電位，為高電平，死區比較器1 也輸出高電平，封鎖輸出端的兩個(gè)晶體管;隨著(zhù)電容電壓的不斷上升，4 端電位逐漸降低，這兩個(gè)晶體管才逐漸開(kāi)通，使得該電源的輸出電壓不會(huì )突變，實(shí)現軟起動(dòng)。正常工作時(shí)，主電路開(kāi)關(guān)元件的導通時(shí)間(它決定正常工作時(shí)的輸出電壓值) 將由接入誤差放大器1 反相端的給定電壓Ug 和接入同相端的反饋電壓Uf 比較確定。

4. 按鍵顯示電路

根據設計要求，要通過(guò)按鍵調整輸出電壓值，并實(shí)時(shí)顯示電壓設定值和實(shí)際值，可采用8個(gè)數碼管來(lái)顯示數值，四個(gè)實(shí)時(shí)顯示當前設定的電壓值，另外四個(gè)分時(shí)顯示實(shí)際電壓值和電流值;而按鍵應包括增加鍵和減少鍵，還可以通過(guò)按鍵來(lái)控制主電路的開(kāi)通與關(guān)斷。

5.系統實(shí)現方案及結構框圖

系統設計框圖如圖7所示。設計中以升壓斬波電路為主回路，該電路實(shí)現將整流濾波后的直流電壓變?yōu)?5V～30V的輸出電壓。整個(gè)系統以單片機PIC16F877A和PWM調制芯片TL494構成控制系統。TL494產(chǎn)生的脈沖信號控制升壓斬波電路，同時(shí)還通過(guò)外圍電路實(shí)現穩壓、過(guò)流保護、自恢復、軟啟動(dòng)等功能。單片機通過(guò)控制數字電位器MCP41010的輸出值，實(shí)現輸出電壓值的設定和步進(jìn)的調整，此外還通過(guò)A/D模塊，實(shí)現輸出電壓、電流值的數顯。在升壓斬波電路中，采用了導通電阻非常小的MOSFET作為開(kāi)關(guān)管，快恢復二極管作為續流管，有效的提高了電路的效率。

6.軟件功能

主程序不斷檢測是否有按鍵輸入，如果有按鍵，則進(jìn)行相應的鍵值處理，根據按鍵改變設定的電壓值，實(shí)現數控輸入，并分時(shí)顯示實(shí)際電壓值和電流值。通過(guò)編程軟件實(shí)現以下功能：

1).輸出電壓可按0.1V的步進(jìn)值調整;

2).通過(guò)A/D采樣，顯示輸出電壓和輸出電流;

3).通過(guò)按鍵，可以控制主電路的開(kāi)通與關(guān)斷。

總結

本設計采用系統硬件和軟件編程相結合的方法，根據設計目標從系統總體的設計方案和結構框圖入手，再根據各模塊的功能進(jìn)行電路原理圖的設計和主要器件的選擇，設計出來(lái)的產(chǎn)品具有體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩定等優(yōu)點(diǎn)，在電子、電器設備和家電領(lǐng)域中得到了廣泛的應用，極大地方便了人們的生活和生產(chǎn)，可以相信其市場(chǎng)前景一片廣闊。

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