【正文】 方案 2：選擇鋁片。 方案 1：選擇康銅絲。市電進(jìn)入后經(jīng) 15V 變壓器整形濾波后向 7812 提供輸入端。 方案 1：通過 ATX 電腦電源上提供的 +12 V 檢測(cè)端口取得。 開關(guān)電源向電腦提供 +5V、 +12V、 +、 12V、 5V、 +5V USB+5V USB2 七個(gè)端口，其中 +5V、 +12V、 + 端口需帶的起電腦的大功率負(fù)載，才能保證電腦正常運(yùn)行。 高頻開關(guān)變壓器同樣是整個(gè)電路中的核心部件，講究的是鐵氧體的效率、磁芯截面積的大小和磁隙的寬度，截面積過小的變壓器容易產(chǎn)生磁飽 和而無(wú)法輸出較大的功率，各個(gè)繞組的匝數(shù)直接影響輸出的電壓，通常我們無(wú)法具體的掌握這些參數(shù)，所以無(wú)法準(zhǔn)確的判斷變壓器到底能輸出多大的功率。接著通過開關(guān)電路把高壓直流電轉(zhuǎn)成高頻脈動(dòng)直流電，再送高頻ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4 開關(guān)變壓器降壓。 本設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容 ： 實(shí)現(xiàn)大功率負(fù)載 ， 運(yùn)用 IRF3205 做開關(guān)管配合 CD4051 向單片機(jī)提供控制端口，控制 大功率 負(fù)載的選擇。 12V、 5V 用指示燈表示正常與否。它有很大的市場(chǎng)前景，它的推廣可以很有力的打擊假冒偽劣產(chǎn)品，保護(hù)我們消費(fèi)者的利益。我們?cè)趺粗肋@些指標(biāo)是真是假呢？市場(chǎng)上出現(xiàn)了許許多多的大功率電源， 200W——400W 的電源到處都是，有雜牌的還有名牌的，面對(duì)這么多行行色色的產(chǎn)品，作為消費(fèi)者，我們到底該如何選擇？很多人只是單純的用萬(wàn)用表檢測(cè)下空載情況下電腦電源是否正常，根本不清楚電源的實(shí)際負(fù)載能力。The problem that how to altenatly supply highpower switch translator to realize the alternat strobe of the highpower loads is introduced systematicly。本文還討論了單片機(jī)控制系統(tǒng)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)處理問題，闡述 ATX 電源工作原理。本產(chǎn)品向 ATX 電源智能測(cè)試儀提供了 5 個(gè)可控負(fù)載接口。How to Sample the real voltage of the puter through the AD chip is introduced is discussed that the key of the MCU control system is how to handle the data, so does the principle of the ATX power supply. The product has provided 5 controllable loads interfaces for ATX power source intelligence test instrument. The ATX power source intelligence test instrument can detect accuratly . the real loading ability of the puter power supply Keywords Loads 、 monolithic machine、 ATX power supply 、 detecting ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 2 引言 電腦電源檢測(cè)儀的現(xiàn)狀 ： 電源是電腦能夠運(yùn)行的動(dòng)力之源，在電腦運(yùn)行的過程中我們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到它的重要性。市場(chǎng)上很難找到一款檢測(cè)電腦電源功率的電子產(chǎn)品。 ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3 1 設(shè)計(jì) 要求 與 內(nèi)容 本設(shè)計(jì)的要求就是設(shè)計(jì)一款智能負(fù)載，它 能與 ATX 電源測(cè)試儀共同合作完成對(duì)電腦電源實(shí)際負(fù)載能力的測(cè)試。 （ 3） 提供各種被檢測(cè)電壓端口 。 并向AD 芯片提供各種需要檢測(cè)的端口（ +12V、 +5V、 +3V、 +5V USB1 +5V USB2）。最后濾除高頻交流部份，這樣最后輸出供電腦使用的相對(duì)純凈的低壓直流電。另外，開關(guān)變壓器的輸出端雖然很多，但其 穩(wěn)定低壓 直流輸出 高壓市電 輸入 全橋電路整流 （整流） + 大容量高壓濾波 電容（濾波） 低壓濾波電路 （整流、濾波） 一、 二級(jí) EMI 濾波電路 （濾波） 開關(guān)三級(jí)管 開關(guān)變壓器 （變壓） ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 5 中的某些輸出端使用的卻是相同的繞組，比如 + 和 +5VDC 就是這樣，所以當(dāng) + 輸出最大電流時(shí) +5VDC 就無(wú)法輸出很大的電流了，就是由于這個(gè)原因我們不能將電源各個(gè)輸出端的功率進(jìn)行簡(jiǎn)單的累加。 以上介紹了 ATX 電源的基本工作原理及一些特殊的輸出端口。優(yōu)點(diǎn)：合理利用資源，方便快捷。 取的 +12V電壓后再通過 7805 取的穩(wěn)定的 +5V 電源。優(yōu)點(diǎn)：糠銅絲能承受很大的電流，且阻值小，是用做電壓采樣的好材料。優(yōu)點(diǎn)：鋁片的能承受很大的電流，而且散熱性能特好，又能長(zhǎng)期工作，且阻值基本不隨溫度變化而變化。想獲得小電阻的阻值，一般都要通過比較麻煩的方法測(cè)量后得到，比如用高精度數(shù)字式小電阻測(cè)量器測(cè)量，搭橋式電路進(jìn)行測(cè)量等。 開關(guān)模塊 該模塊要實(shí)現(xiàn)的功能：提供單片機(jī)選擇具體讓某塊負(fù)載工作的端口。缺點(diǎn)：浪費(fèi)單片機(jī)的管腳資源，穩(wěn)定性差。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中多采用集成電路多路開關(guān)，其種類、型號(hào)都比較多，有 8 通道、 16 通道、甚至 32 通道的。 CD4051 的引腳如圖 4―5 所示，圖中 C、 B、 A是二進(jìn)制的控制輸入端， INH 是允許輸入端。接通電阻小，一般小于 80Ω， 斷開電阻高，在 VDD VEE =10V 時(shí)，泄漏電流的典型值為 177。當(dāng)VDD=8V 時(shí)，只要給 A 賦 5V ， A 就至 1[4]。 對(duì)于這樣苛刻的要求也只有場(chǎng)效應(yīng)管方能勝任。下面是 LCD1602 進(jìn)行詳細(xì)資料 : ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 13 1602B 引腳說明 如表 表 1602B引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 雙向數(shù)據(jù)口 2 VDD 電源正極 10 D3 雙向數(shù)據(jù)口 3 VL 對(duì)比度調(diào)節(jié) 11 D4 雙向數(shù)據(jù)口 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 雙向數(shù)據(jù)口 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 雙向數(shù)據(jù)口 6 E 模塊使能端 14 D7 雙向數(shù)據(jù)口 7 D0 雙向數(shù)據(jù)口 15 BLK 背光源地 8 D1 雙向數(shù)據(jù)口 16 BLA 背光源正極 注意事項(xiàng)：從該模塊的正面看 ，引腳排列從右向左為： 15 腳、16 腳然后才是 1－ 14 腳 (線路板上已經(jīng)標(biāo)明 )。 R/W 為高電平時(shí)，讀取數(shù)據(jù)； R/W 為低電平時(shí)，寫入數(shù) 據(jù)； E： LCD 模塊使能信號(hào)控制端。本充電器就是采用 4 位數(shù)據(jù)傳送方式； BLA： LED 背光正極。程序存儲(chǔ)器 ROM、 EPROM或 Flash 存儲(chǔ)器，用來(lái)儲(chǔ)存程序及固定不變的常數(shù)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM，用來(lái)儲(chǔ)存程序執(zhí)行中需要加以改變的數(shù)據(jù)。 I/OATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15 引腳一共有 32 個(gè)輸入 /輸出引腳可供使用 [7]。單片機(jī)又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片 ,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。 整體方案設(shè)計(jì) 整體方案 1 ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 16 圖 方案 1 方框圖 方案 論證 :當(dāng)接入 ATX電源做好檢測(cè)準(zhǔn)備后，等待單片機(jī)的控制。解決了負(fù)載因?yàn)榧訜岫淖冏柚档膯栴}，解決了因?yàn)榇蠊β使ぷ鞫y于控制的問題。本設(shè)計(jì)中用到的開關(guān)管是直接串聯(lián)到大功率工作線上的，所以有可能出現(xiàn)因長(zhǎng)期使用而壞死的情況，一旦某一路開關(guān)管的場(chǎng)效應(yīng)管是不能工作了，就會(huì)導(dǎo)致這一路的大功率負(fù)載不工作，那檢測(cè)儀檢測(cè)到的電壓實(shí)際上是這一路空載情況下的電壓。單片機(jī)再控制 AD 芯片不斷的對(duì)提供負(fù)載工作的端口電壓進(jìn)行采集并顯示 ,并將采集到的模擬值進(jìn)行處理后送顯示 ,并做報(bào)警處理。精度高、性能穩(wěn)定且可以長(zhǎng)時(shí)間工作。 3 硬件電路 電源模塊 ATX 電源被檢測(cè)端口 分壓 CD4051 分壓 ATX 電源檢測(cè)儀 負(fù)載（糠銅絲或者鋁塊） ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 18 電源模塊采用的是最常用的 781 7805 穩(wěn)壓電路。具體接口如 圖 所示： 圖 電腦電源的銜接模塊 其中需注意的是 :必須將 4 腳的針同時(shí)插上，保證連接。 表 負(fù)載阻值表 電阻 R0、 R R22 R R R8 R R1 R13 阻值 /歐 因?yàn)樨?fù)載要大功率工作，為了讓功耗基本上都加在負(fù)載上，導(dǎo)通時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管的阻值要基本為零，故因使 IRF3205 工作在放大區(qū)，通過調(diào)試，發(fā)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)管 IRF3205 的特性與 PDF 提供的有點(diǎn)不同，從 PDF資料可以看出只要 Vgs 達(dá)到 5V， Id 足可以達(dá)到 18A 以上，并且阻值DS 間阻值基本為零，在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)只要 Vgs 達(dá)到 7V 左右場(chǎng)效應(yīng)管 IRF3205 才基本不發(fā)燙。 圖 單片機(jī)模塊 為了便于畫圖，本設(shè)計(jì)主要是用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)繪圖。 CD4051 控制子程序 void cd4051() { switch(ccd) { case(1):{A1=1。 case(2):{A1=0。 case(3):{A1=0。 case(4):{A1=0。 case(5):{A1=1。 case(6):{A1=0。 case(7):{A1=1。 case(8):{A1=1。 default:{INH=1。C=0。C=1。C=0。C=0。C=1。C=1。 ST=0。 //結(jié)束 P2=0xff。p23=p34。p27=p30。 ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 23 else{ switch(x){ case 1:DATA=0x80+y1。enable()。 RW=0。 } void enable1(void) { RS=1。 ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 24 E=1。認(rèn)真的看過 PDF文檔后發(fā)現(xiàn)是 VDD 過高的原因。說明控制這一負(fù)載的端口能正常工作了，然后逐一 試過，發(fā)現(xiàn)都能正常工作。 （ 5） 調(diào)試過程中還遇到斷路、虛焊、短路等問題。 （ 7） 使用說明：板子上有個(gè)跟電腦電源 20 針相接的端口，對(duì)準(zhǔn)了叉上后 ATX 電源，如果電源的風(fēng)扇能轉(zhuǎn)了，說明已經(jīng) ATX 電源正常工作了，然后等待單片機(jī)的控制。 硬件部分設(shè)計(jì)保證了單片機(jī)能很好的在 ATX 電源加上大功率負(fù)載下進(jìn)行輪流的 AD 采集，其中場(chǎng)效應(yīng)管 IRF3205 是起到主要的開關(guān)作用的開關(guān)作用，保證大功率負(fù)載能輪流工作。軟件的設(shè)計(jì)就是通過不斷的控制 CD4051及 AD 采集并將采集結(jié)果經(jīng)過處理送ATX 電源智能負(fù)載設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 2