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基于ARM的智能數(shù)字開關(guān)電源設(shè)計

作者: 時間:2011-12-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

隨著現(xiàn)代科技事業(yè)的發(fā)展,電器設(shè)備的精度提高、可靠性加強,化和化的實現(xiàn),正朝著高精度、化、化的方向發(fā)展。通過控制開關(guān)通斷的時間比率來維持輸出電壓的穩(wěn)定,具有體積小、重量輕、效率高、紋波小、噪聲低、易擴(kuò)容、化程度高等特點。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/178109.htm

本文采用SAMSUNG公司的SC344BOX的7芯片了一種智能化、化的可調(diào)開關(guān)直流電源,對電源主電路實現(xiàn)了全數(shù)字控制,輸出電壓可調(diào),并提高了輸出電壓的精度和穩(wěn)定度??刂扑惴ㄍㄟ^軟編程可以使系統(tǒng)升級,也便于用戶根據(jù)各自的需要靈活地選擇不同的控制功能。

1 電源系統(tǒng)的總體

電源系統(tǒng)的要求是:工頻電源交流220V輸入,直流電壓可調(diào)輸出10~2000V,輸出電流小于100mA,用戶可以使用鍵盤隨時更改輸出電壓,顯示屏上顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)。根據(jù)要求設(shè)計的電源系統(tǒng)由電源電路和控制電路兩部分組成,如圖1所示。

1.jpg


電源電路部分主要包括整流濾波、BUCK變換器、推挽式直流變換器、濾波器,把工頻電源轉(zhuǎn)化成所需要的直流電源。控制電路部分主要包括7控制單元、電壓分壓反饋取樣、鍵盤/顯示,根據(jù)用戶的輸入?yún)?shù)來調(diào)整輸出的直流電壓,并把當(dāng)前的工作狀態(tài)顯示出來。EMC保護(hù)用來消除工頻電源中的噪聲干擾,保護(hù)系統(tǒng)電路不被損壞。

2 電源電路部分的工作原理及設(shè)計

2.1整流濾波及BUCK變換器的設(shè)計

整流濾波把工頻的交流電源變成直流電源,其電路如圖2所示,輸入/輸出的波形如圖3所示。為了提高整流效率,采用全橋整流,整流橋硅使用性價比高的KBP3510,2個400V的47μF電容并聯(lián),輸出直流電壓U0約為300V。


2.jpg


整流濾波電路

3.jpg


輸入/輸出的波形

BUCK變換器又稱降壓變換器,它是根據(jù)當(dāng)前輸入的參數(shù)和反饋電壓,產(chǎn)生PWMl,使用IGBT集成驅(qū)動器來驅(qū)動主電路中的IGBT,由于占空比的變化控制了輸出電壓的值,電路如圖4所示。BUCK變換器必須工作在連續(xù)工作狀態(tài),則電感L的臨界值為11.jpg 。由于電源系統(tǒng)輸出功率為150W,則P01>150W,取P01=200W且12.jpg ,f0=100kHz;U01的值在2~200V之間可變,則可得


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