【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。由于開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各大開關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鍵技術。SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。開關電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關技術進行創(chuàng)新，實現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，并大幅提高了開關電源工作效率。對于高可靠性指標，美國的開關電源生產(chǎn)商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產(chǎn)品的的可靠性大大提高。 　　模塊化是開關電源發(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，而采用部分諧振轉換電路技術，在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉換技術的實際應用仍存在著技術問題，故仍需在這一領域開展大量的工作，以使得該項技術得以實用化。 　　電力電子技術的不斷創(chuàng)新，使開關電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。要加快我國開關電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術創(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。 開關電源的工作原理和特點開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的道通與截止．將直流電轉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那開關電源就沒有意義。開關變壓器也不神秘。就是一個普通的變壓器。這就是開關電源。開關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變壓器，而非隔離的未必一定有?！　『唵蔚卣f，開關電源的工作原理是： 　?。?　　(脈沖寬度調制)信號控制開關管，將那個直流加到開關變壓器初級上； 　　，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，開關頻率越高，開關變壓器的體積就越小，但對開關管的要求就越高；開關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電源。以上說的就是開關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，甚至做到免調試。 計算機開關電源的發(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。ATX標準的產(chǎn)生具有劃時代的意義，實現(xiàn)了軟開機關機，可以通過遠程網(wǎng)絡喚醒，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。開關電源技術參數(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高，那么輸出電流將相應減少以保持總功率不變。如果將輸出電壓調低時，輸出電流應不超過標準額定值。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：頻率與開關電源的內(nèi)部脈沖調制(PWM)頻率相同。 3． 開關噪聲：與開關脈沖的頻率相同中。 4． 隨機噪聲：與交流輸入電壓及開關頻率無關。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 本設計方案思路根據(jù)設計任務要求，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)字轉換部分（D/A變換器）及可調穩(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器轉換成相應的電壓，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。 設計并制作有一定輸出電壓調節(jié)范圍和功能的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源?；疽笕缦拢?1)、輸出直流電壓調節(jié)范圍0～10V(2)、輸出直流電壓能步進調節(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整，按照實際需要可以通過按鍵得到所需的電壓，調節(jié)范圍是0～10 V。第5章 系統(tǒng)軟件設計圖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)轉換，