開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計方案-文庫吧
2025-04-19 04:18 本頁面
【正文】 端電壓(V)36353433323130 表1 輸出電壓調(diào)可調(diào)范圍 測量輸出電流Iomax 選用18歐大功率電阻,在直流輸出電壓為36伏時,通過萬用表測得輸出電流達(dá)到 2A。 測量電壓調(diào)整率SU DCDC模塊，輸入電壓U2從15V變到21伏，輸出電流為2A時，對應(yīng)的輸出電壓Uo和電壓調(diào)整率SU實驗數(shù)據(jù)如表2所示。U2 (V)15161718192021Uo (V)SU%%%%%%%表2 電壓調(diào)整率SU實驗數(shù)據(jù) 測量負(fù)載調(diào)整率SI 負(fù)載空載時,輸出端電壓為12V；負(fù)載電流為 2A時,輸出端電壓為5V?？捎嬎愠鲭妷赫{(diào)節(jié)率 %＜5% 測量輸出噪聲紋波電壓峰峰值先用示波器將整個波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大觀察和測量（自動測量或光標(biāo)測量均可），同時還要利用示波器的FFT功能從頻域進(jìn)行分析最大紋波電壓（用紋波電壓峰峰值表示）。當(dāng)輸出電壓為36V時，不同時段經(jīng)多次測量紋波峰峰值Uopp≤1V。1系統(tǒng)框圖圖1系統(tǒng)框圖2 方案比較與論證 DCDC變換電路的選擇方案一：單端正激式變換器該種方式電路結(jié)構(gòu)簡單，但其變壓器利用率低且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合自己繞制,體積也較大。方案二: 雙管正激式變換器雙管正激變換器由于具有開關(guān)電壓應(yīng)力低，內(nèi)在抗橋臂直通能力強(qiáng)，可靠性高,變壓器利用率高體積小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于高輸入電壓的中、大功率等級的電源產(chǎn)品中。因此系統(tǒng)采用方案二。 控制方案的選擇方案一：采用AT89C51作為控制器采用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行控制。AT89C51價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單,且資料豐富；但是51單片機(jī)系統(tǒng)資源有限，8位控制器，運(yùn)算能力有限,且沒有內(nèi)置AD/DA轉(zhuǎn)換器，需要外接大量外圍電路，編程需要價格昂貴的編程器及仿真器，不便于系統(tǒng)開發(fā)。方案二：采用凌陽SPCE061A作為控制器采用SPCE061A單片機(jī)進(jìn)行控制。SPCE061A凌陽單片機(jī)具有強(qiáng)大功能的16位微控制器，它內(nèi)部集成7路10位ADC和2通道10位DAC，可以直接用于電流電壓采集，以及數(shù)字控制輸出；且其存儲空間大，能配合LCD液晶顯示的字模數(shù)據(jù)存儲及語音的存儲。采用SPCE061A單片機(jī)，能將相當(dāng)一部分外圍器件結(jié)合到一起，使用方便，抗干擾性能提高。本設(shè)計需要使用的軟件資源比較簡單，只需要完成數(shù)控部分、鍵盤輸入、語音播報以及顯示輸出功能。系統(tǒng)采用方案三 PWM直接驅(qū)動與模擬圖騰柱驅(qū)動的論證方案一：TL494PWM輸出直接驅(qū)動 TL494內(nèi)置功率驅(qū)動晶體管，可提供500ms驅(qū)動能力，足以滿足開關(guān)管（IRF3205）的驅(qū)動要求，但是從效率考慮，不采用直接驅(qū)動。方案二：模擬圖騰柱輸出驅(qū)動由于采用模擬圖騰柱驅(qū)動電路，使PWM波的上升下降沿時間短，降低其在開關(guān)管上的功耗，從而提高其輸出效率。故采用方案二。 PWM產(chǎn)生方式方案一：由單片機(jī)直接產(chǎn)生 SPCE061A單片機(jī)可以直接輸出可調(diào)PWM波，雖然應(yīng)用簡單，但是其輸出脈寬最小調(diào)節(jié)范圍較大，不利于精確控制。方案二：由三角波比較產(chǎn)生 采用三角波與可調(diào)電壓經(jīng)比較器比較，也可以實現(xiàn)脈寬可調(diào)，但是驅(qū)動能力有限，用運(yùn)算放大后，可以滿足要求，但是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于制作。方案三：使用PWM集成控制器 使用單芯片的PWM集成控制器，電路結(jié)構(gòu)簡單，便于用單片機(jī)進(jìn)行控制，配合模擬圖騰柱電路，驅(qū)動開關(guān)管較為理想。故系統(tǒng)采用方案三。產(chǎn)生電流可以采用在電阻兩端加電壓的方法，測量電流一般采用的方法是測量電流流經(jīng)電阻兩端的電壓進(jìn)行間接計算得到的。因此在產(chǎn)生電流或者測量電流值時，取樣電阻的選擇非常重要。方案一：采用普通電阻在電流比較小的情況下，普通的1/4W 或者1/8W 的電阻可以被用作電流測量，但是本題需要測量的是最大輸出電流需要達(dá)到2A的電源。因此即使是比較小的電阻，通過2A 電流時功率也會大大超過普通電阻的額定功率，電阻將被燒斷。因此在本系統(tǒng)中，測量電流的取樣電阻不能使用普通電阻。方案二：采用大功率電阻為了滿足流過大電流的要求，可以采用大功率電阻，通過2A 電流時一定不會被燒斷。但是此時流過的大電流將會使電阻大量發(fā)熱，導(dǎo)致電阻溫度急劇上升，將產(chǎn)生很大的測量誤差。因此不能使用溫度漂移嚴(yán)重的普通大功率電阻。方案三：采用康錳銅電阻絲康錳銅電阻絲是電流測量中很常用取樣電阻，其特點在于溫度漂移量非常小。經(jīng)過測試，在1Ω的康錳銅電阻絲上通過約2A 電流，由于產(chǎn)生的熱量引起的升溫，對電流的穩(wěn)定起了很重要的作用。另一方面，1Ω的康錳銅電阻絲約長1m，由于和外界接觸面積大，即使通過大電流也能很快的散熱，進(jìn)一步的減小溫度漂移帶來的影響。鑒于上面分析，本設(shè)計采用方案三。3系統(tǒng)
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