智能數字化開(kāi)關(guān)電源設計

　　1.2 單片機控制系統

　　單片機控制系統是整個(gè)數字化電源的核心部分。

　　單片機采用Freescale公司的68HC908SR12，其內部資源豐富，集成了12k的程序存儲器，2路定時(shí)／計數器，14通道1o位A／D轉換器，PWM輸出，內部溫度傳感器等。單片機控制系統框圖如圖3。

　　ATD0、ATD10分別是電壓電流采樣引腳，將采到的模擬量轉化為數字量送至CPU。CPU每隔lms進(jìn)行一次控制調整，從而輸出占空比合適的PWM信號。PWM 信號經(jīng)過(guò)驅動(dòng)電路隔離放大后直接控制主電路的開(kāi)關(guān)管。由于908SR12內自帶脈沖寬度調制模塊，PWM最大頻率達到125kHz，完全可以用在高頻開(kāi)關(guān)電源中，8位的分辨率，可以保證輸出電壓電流的精度。鍵盤(pán)部分采用觸點(diǎn)式按鍵開(kāi)關(guān)，使用者可以根據自己需要在額定功率下任意調整輸出電壓電流值。

　　整個(gè)回路采用雙閉環(huán)的控制系統，正常情況下電壓環(huán)的反饋使輸出電壓恒定，一旦輸出電流超出最大值，電流環(huán)使輸出電壓降低，輸出電流維持在最大電流值。顯示部分可以由數碼管或液晶組成，本系統中通過(guò)按鍵選擇分別顯示電壓、電流、功率、溫度、電能計量等，并通過(guò)指示燈指示不同狀態(tài)。在運行過(guò)程中若出現開(kāi)路或短路現象，指示燈顯示報警狀態(tài)，CPU會(huì )立刻啟動(dòng)保護程序關(guān)閉主電路。同時(shí)不斷檢測電源內部溫度，防止整機溫升過(guò)高。

　　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。