【文章內(nèi)容簡介】 展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，因此國外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（MnZn）材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs）下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關(guān)鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應(yīng)用使得開關(guān)電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。開關(guān)電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關(guān)技術(shù)進行創(chuàng)新，實現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關(guān)技術(shù)已成為開關(guān)電源的主流技術(shù)，并大幅提高了開關(guān)電源工作效率。對于高可靠性指標，美國的開關(guān)電源生產(chǎn)商通過降低運行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力，使得產(chǎn)品的的可靠性大大提高。 　　模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設(shè)計成N＋1冗余電源系統(tǒng)，并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。針對開關(guān)電源運行噪聲大這一缺點，若單獨追求高頻化其噪聲也必將隨著增大，而采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù)，在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實際應(yīng)用仍存在著技術(shù)問題，故仍需在這一領(lǐng)域開展大量的工作，以使得該項技術(shù)得以實用化。 　　電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。要加快我國開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術(shù)創(chuàng)新之路，走出有中國特色的產(chǎn)學研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展做出貢獻。 開關(guān)電源的工作原理和特點開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進行高速的道通與截止．將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓。轉(zhuǎn)華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50HZ高很多．所以開關(guān)變壓器可以做的很小，而且工作時不是很熱。成本很低。如果不將50HZ變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意義。開關(guān)變壓器也不神秘。就是一個普通的變壓器。這就是開關(guān)電源。開關(guān)電源大體可以分為隔離和非隔離兩種，隔離型的必定有開關(guān)變壓器，而非隔離的未必一定有。　　簡單地說，開關(guān)電源的工作原理是： 　??； 　　(脈沖寬度調(diào)制)信號控制開關(guān)管，將那個直流加到開關(guān)變壓器初級上； 　　，經(jīng)整流濾波供給負載； 　　，控制PWM占空比，以達到穩(wěn)定輸出的目的。 　　交流電源輸入時一般要經(jīng)過厄流圈一類的東西，過濾掉電網(wǎng)上的干擾，同時也過濾掉電源對電網(wǎng)的干擾； 　　在功率相同時，開關(guān)頻率越高，開關(guān)變壓器的體積就越小，但對開關(guān)管的要求就越高；開關(guān)變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭，以得到需要的輸出；一般還應(yīng)該增加一些保護電路，比如空載、短路等保護，否則可能會燒毀開關(guān)電源。以上說的就是開關(guān)電源的大致工作原理。 　　其實現(xiàn)在已經(jīng)有了集成度非常高的專用芯片，可以使外圍電路非常簡單，甚至做到免調(diào)試。 計算機開關(guān)電源的發(fā)展經(jīng)過了AT、ATX、ATX12V三個發(fā)展階段。AT標準是由IBM早期推出PC/AT機時所提出的，提供+5V、5V、+12V、12V四組電壓，具備硬開關(guān)。ATX標準的產(chǎn)生具有劃時代的意義，實現(xiàn)了軟開機關(guān)機，可以通過遠程網(wǎng)絡(luò)喚醒，增加了+、+5VSB輸出。ATX12V是CPU等硬件發(fā)展的產(chǎn)物，主要是增加了+12V的輸出能力。開關(guān)電源技術(shù)參數(shù)輸入電壓1．正常情況下，交流輸入的電源也可以用于直流輸入。2．當交流輸入電壓范圍為85264VAC，直流輸入電壓范圍為120370VDC；當交流輸入電壓范圍為210370VDC，或根據(jù)開關(guān)選擇輸入范圍為85132VAC/170264VAC。輸入沖擊指的是電源冷啟動時的最大瞬間輸入電流。 多路輸出1：在多路輸出電源中所列出的電流是每路輸出的最大電流，每路輸出的總值均不超過系列電源額定功率范圍。正常情況下，多路輸出電源的V1輸出是獨立于其他幾路輸出。對于共地產(chǎn)品，只需將V1的+/極相應(yīng)端子與其他幾路的其他端子相連即可。2：對于多路輸出的負載調(diào)整率的測試，是將被測試的那一路輸出 負載在額定值的20%100%變化，其它各路輸出負載都保持在額定值的60%進行。 輸出功率如果將輸出電壓調(diào)高，那么輸出電流將相應(yīng)減少以保持總功率不變。如果將輸出電壓調(diào)低時，輸出電流應(yīng)不超過標準額定值。輸出紋波與噪聲 ：1． 低頻紋波：頻率為輸入AC電源頻率的2倍(直流輸入時無此項)。 2． 高頻紋波：頻率與開關(guān)電源的內(nèi)部脈沖調(diào)制(PWM)頻率相同。 3． 開關(guān)噪聲：與開關(guān)脈沖的頻率相同中。 4． 隨機噪聲：與交流輸入電壓及開關(guān)頻率無關(guān)。工作溫度指電源在正常工作時的環(huán)境溫度，如電源安裝在設(shè)備的機箱內(nèi)，工作溫度就指機箱內(nèi)部溫度，而非室內(nèi)或室外溫度。因此如果電源的工作溫度超過額定標準，建議用戶按電源功率定額值的2%/℃減額使用或采取風冷措施以使工作溫度低于額定的最高工作溫度。第3章 本設(shè)計方案思路根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的工作原理框圖如圖1所示。主要包括三大部分：數(shù)字控制部分、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部分（D/A變換器）及可調(diào)穩(wěn)壓電源。數(shù)字控制部分用+、 按鍵控制一可逆二進制計數(shù)器，二進制計數(shù)器的輸出輸入到D/A變換器，經(jīng)D/A器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，此電壓經(jīng)過放大到合適的電壓值后，去控制穩(wěn)壓電源的輸出。 設(shè)計并制作有一定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和功能的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源?；疽笕缦拢?1)、輸出直流電壓調(diào)節(jié)范圍0～10V(2)、輸出直流電壓能步進調(diào)節(jié)。(3)、由+、兩鍵分別控制輸出電壓步進增和減。(4)、輸出電壓類型可選：三角波、方波、直流電壓。圖2第4章單元電路設(shè)計，該部分主要是由三端穩(wěn)壓器LM781LM791LM7805和若干個電容、二極管元器件組成，220 V市電經(jīng)220 V／12 V變壓器降壓后得到的雙12 V交流電壓，經(jīng)三端穩(wěn)壓器LM7812和LM7912得到+12 V和12V，再經(jīng)過LM7805得到+5 V的電壓。 ，顯示部分比較簡單，主要是由兩個數(shù)碼管和若干電阻組成，兩個數(shù)碼管分別顯示電壓的個位和十分位，該部分是由單片機完成的，、、完成對電壓的顯示功能。圖4圖5和6不清楚，重新畫圖5本系統(tǒng)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路如圖5所示。它由DAC083兩級低漂移的運放μA714及VREF電路組成。DAC0832和運放U3A將CPU發(fā)出的8位二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成0～5 V的電壓，然后經(jīng)運放U3B反向放大2倍，以得到0～10 V電壓。因此，該DAC的轉(zhuǎn)換分辨率為10／(281)= V，即CPU輸出給DAC的數(shù)據(jù)變化為1 Bit， V。VREF電路為DAC提供基準電壓，調(diào)節(jié)R5A，可使基準電壓保持為5 V。 數(shù)字控制部分圖6數(shù)字部分主要是有AT89C51控制，它通過控制按鍵來達到對數(shù)字的控制，我們可以通過按鍵對電壓進行調(diào)整，按照實際需要可以通過按鍵得到所需的電壓，調(diào)節(jié)范圍是0～10 V。第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計圖7主程序流程如圖7所示。本電路采用51系列單片機作為整機的控制單元，通過改變輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以經(jīng)過ADC0809進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，