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采用MSP430單片機(jī)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-05-01 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)軟件,對(duì)PI調(diào)節(jié)選定合理參數(shù)及頻率,能達(dá)到穩(wěn)壓的效果,使以上前3個(gè)指標(biāo)能達(dá)到良好的效果。而能否對(duì)紋波電壓限制,主要在于整流濾波電路中電容,因此高耐壓的支撐電解電容的選取是重要的。

內(nèi)部具有高、中、低速多個(gè)時(shí)鐘源,可以靈活地配置給各模塊使用以及工作于多種低功耗模式,大大降低控制電路的功耗提高整體效率;430F449有ADC12模塊能夠?qū)崿F(xiàn)12位精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換、硬件乘法器以及帶有PWM輸出功能的TIMERA和TIMRB定時(shí)器,使得整個(gè)電路不需要任何擴(kuò)展就能完成對(duì)電源輸出電壓、電流的實(shí)時(shí)采集、PI控制、PWM輸出;同時(shí)F449帶有內(nèi)部LCD驅(qū)動(dòng)模塊,直接將液晶顯示屏連接在芯片的驅(qū)動(dòng)端口即可,電路結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單。本的軟件C語(yǔ)言編寫(xiě),整個(gè)程序包括的子模塊有:鍵盤(pán)控制模塊、A/D電壓和電流采集模塊、PI控制模塊和PWM波發(fā)生模塊等幾個(gè)部分,軟件流程圖如圖6所示。

鍵盤(pán)控制和顯示模塊:通過(guò)鍵盤(pán)可實(shí)現(xiàn)電壓參考值的設(shè)定,電壓電流的切換顯示。通過(guò)LED實(shí)現(xiàn)參考電壓的設(shè)定與顯示,通過(guò)LCD顯示電壓和電流的采集值。

AD電壓和電流采集模塊:通過(guò)MSP430的12位A/D轉(zhuǎn)換模塊,對(duì)系統(tǒng)輸出的電壓值和負(fù)載電流進(jìn)行采集。

PI控制模塊:此模塊用來(lái)對(duì)系統(tǒng)輸出電壓進(jìn)行控制,使輸出電壓穩(wěn)定。其控制原理如圖7所示。

PWM波發(fā)生模塊:利用MSP430單片機(jī)的TimerB定時(shí)器的比較功能,產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)MOSFET的信號(hào)。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)單片機(jī)MSP430軟件,對(duì)PI調(diào)節(jié)選定合理參數(shù)及頻率,能達(dá)到穩(wěn)壓的效果,使以上前3個(gè)指標(biāo)能達(dá)到良好的效果。而能否對(duì)紋波電壓限制,主要在于整流濾波電路中電容,因此高耐壓的支撐電解電容的選取是重要的。


在選定元件之后,效率主要受開(kāi)關(guān)頻率的影響、儲(chǔ)能電感的內(nèi)阻以及線路中其他器件損耗影響,因此在器件選取上要注重其損耗的高低。對(duì)此系統(tǒng)的進(jìn)行綜合測(cè)試,結(jié)果如表1所示。

6 結(jié) 語(yǔ)

本開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)低功耗的TI公司的16位單片機(jī)MSP430F449片機(jī)最小系統(tǒng)板為控制核心,以PWM控制技術(shù),閉環(huán)PI調(diào)節(jié),高精度的12位A/D轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ),完成了采樣值顯示與設(shè)置電壓值的功能和參數(shù)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過(guò)單片機(jī)MSP430軟件設(shè)計(jì),對(duì)PI調(diào)節(jié)選定合理參數(shù)及開(kāi)關(guān)頻率,能達(dá)到穩(wěn)壓的效果。


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