基于68HC908SR12的智能數字化開(kāi)關(guān)電源設計

1.3 驅動(dòng)電路設計

　　由于單片機輸出5V 1vrL電平不足以驅動(dòng)主功率開(kāi)關(guān)管，并且在整個(gè)電路中原副邊完全電氣隔離，因此單片機輸出PWM信號不能直接與主功率開(kāi)關(guān)管相連。另外主功率開(kāi)關(guān)管的溫升直接影響到整套設備的穩定性與使用壽命。提高開(kāi)關(guān)管的導通與關(guān)斷速度是解決開(kāi)關(guān)管溫升問(wèn)題最本質(zhì)有效的方法。這就要求驅動(dòng)電路具有以下特點(diǎn)：

　?。?）能夠提供足夠大的驅動(dòng)電流，即驅動(dòng)電路的充電電阻要充分小，以縮短導通時(shí)間；

（2）具有足夠的泄流能力， 即放電電阻要充分小，以提高其關(guān)斷速度；

（3）適當的驅動(dòng)電壓， 驅動(dòng)電壓一般取12V 比較合適。

　　考慮到原副邊的電氣隔離，設計了以下驅動(dòng)電路，如圖4。

　　PWM為單片機輸出的占空比信號，經(jīng)過(guò)光耦與原邊相連，滿(mǎn)足了原副邊的電氣隔離要求。反相器U2實(shí)現了TTL電平到CMOS電平的轉換。PWM信號為高電平時(shí)，U2輸出高電平，T1導通，T2關(guān)斷，驅動(dòng)電源對開(kāi)關(guān)管的柵源間電容充電，使之迅速達到開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通閾值電壓，開(kāi)關(guān)管迅速導通；PWM 信號為低電平時(shí)，U2輸出低電平，T1關(guān)斷，T2導通，開(kāi)關(guān)管柵源間電容通過(guò)T2迅速將電量放出，實(shí)現了開(kāi)關(guān)管的迅速關(guān)斷。該驅動(dòng)電路結構簡(jiǎn)單，性能穩定且具有很高的驅動(dòng)速度，可取代價(jià)格較高的驅動(dòng)芯片。

　　2 系統軟件流程

　　系統流程圖如圖5。

　　為了改進(jìn)系統的動(dòng)態(tài)特性及穩定性，在數據處理程序中對PWM 的占空比規定了上下限， 以防連續采樣時(shí)出現較大偏差，對PWM 進(jìn)行限幅處理。另外若出現意外情況，單片機會(huì )及時(shí)關(guān)斷PWM，以防輸出電壓或電流過(guò)大而損壞晶體管。

　　3 結語(yǔ)

　　在采集大量數據分析后得到以下結論：該開(kāi)關(guān)電源工作在恒壓模式時(shí)，輸出值與期望值誤差不超過(guò)30mV~工作在恒流模式時(shí)，輸出值與期望值不超過(guò)40mA；整機效率在85 以上，主功率開(kāi)關(guān)管的溫升在40℃左右，高頻變壓器溫升低于60℃，完全適應于一般場(chǎng)合下的電能供應要求。

　　以單片機為核心的開(kāi)關(guān)電源，不僅有助于提高開(kāi)關(guān)電源的精度，也使得開(kāi)關(guān)電源更加智能化。智能化也是今后電源發(fā)展的一個(gè)方向，因此本文設計的以單片機為核心的可編程電源供應器具有較高的使用價(jià)值。