单位文秘网 2022-03-01 08:07:33 点击: 次
摘 要:本设计是一个大电流、小电压的开关稳压电源的设计。设计中主要是通过尽量减少电路的损耗来完成。通过单片机和脉宽调整电路来稳定输出电压、电流,并通过单片机的控制对整个电路进行过流保护,排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态。其中模拟部分由隔离变压器、整流滤波电路、DC-DC变换器组成,数字电路控制部分使用高性能低功耗的增强性51单片机,电路简洁、控制精度高低功耗。
关键词:关稳压电源;脉宽调整电路;过流保护;整流滤波电路
中图分类号:TN86 文献标识码:A
一、概述
我们在这同时单片机能对输出电压进行键盘设定和步进调整,并具有测量和数字显示输出电压、电流、功率的功能。在过流的时候系统发出声光报警信号的功能。开关稳压电源对效率的要求非常高,所以在设计电路的时候尽量减少电路中元器件的损耗。根据以上要点设计了模拟电路和数字电路相结合的一个系统。其中模拟部分由隔离变压器、整流滤波电路、DC-DC变换器。DC-DC变换器由一个电流脉宽调制集成模块UC3843组成,可以从输出端引一个反馈到UC3843的电压反馈端调制其输出电压的脉宽,这个电压将控制开关管的开关速率从而使输出电压达到稳定。
二、电路设计与参数计算
2.1系统框架
2.2主回路器件的选择与参数计算
功率MOSFET具有导通电阻低、负载电流大的优点。功率,栅极驱动器的负载能力必须足够大,以保证在系统要求的时间内完成对等效栅极电容(CEI)的充电。流经MOSFET的电流理论值ID=TOFFIO/T=VIIO/VO=1.2A.所以MOSFET选耐流大于3A的,功率大于108W的,经比较选用IRF540。
升压二极管的选择:整流二极管要采用正向电压降低,反向恢复时间短的二极管,所以选用反向恢复时间为60us以下的高耐压快速恢复二极管以及反向耐压为60V的肖特基二极管。它是一种低功耗、超高速半导体器件,可大幅降低开关损耗并提高开关频率。
2.4 效率的分析及计算
三、系统测试
电压调整率的测试方法:在输出电流为2A的条件下,调整变压器使变压器的输出在15V到21V之间取几个值然后测量相应的输出电压值,根据公式可求得电压调整率。负载调整率的测试方法:在变压器输出为18V的条件下,调整负载电流在0A和2A之间测所对应的输出电压值。负载调整率就是电压变化量与标准电压的比值。
结语
由测试结果可看出:电压调制率已经远远超过了基本要求,负载调整率也超过了基本要求,电源效率超过了发挥部分的要求。纹波也到达了要求并且电路的过流保护功能也正常。并且具有附件功能过流发出声光报警信号。
参考文献
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