基于程控開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

　　2 提高效率

　　如何提高開(kāi)關(guān)電源的效率顯得尤為重要。在提高開(kāi)關(guān)電源的效率上采取了如下措施。

　　2．1 DC-DC轉(zhuǎn)換電路中電感在很大程度上影響系統(tǒng)的效率。市場(chǎng)上很難買(mǎi)到符合要求的電感，在繞制時(shí)對(duì)電感磁芯和漆包線的要求非常高，應(yīng)將輸出電壓紋波降到最小。

　　2．2 DC-DC轉(zhuǎn)換電路中開(kāi)關(guān)管采用MOS管取代雙極性晶體管，串聯(lián)柵極電阻將衰減由MOS輸入電容、柵一源電路引線電感所產(chǎn)生的高頻寄生振蕩。可有效提高轉(zhuǎn)換效率，若選用幾個(gè)MOS管IRF530并聯(lián)，可進(jìn)一步提高效率。

　　2．3續(xù)流二極管選擇肖特基二極管，其開(kāi)啟時(shí)間短、管壓降小，可使電感存儲(chǔ)能量大，有利于提高電源轉(zhuǎn)換效率。

　　2．4二極管、電感和MOS管的柵極最好盡可能地靠近焊接，這樣可以減少損耗，有利于提高系統(tǒng)的效率。

　　3 測(cè)試數(shù)據(jù)和分析

　　3．1 電壓調(diào)整率SU

　　電壓調(diào)整率SU指U2在指定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓U0的變化率。用自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)U2從15V到21V之間變化，在輸出電流為2A時(shí)候，測(cè)量出輸出電壓，從而得到電壓調(diào)整率SU。

　　3．2 負(fù)載調(diào)整率SI

　　負(fù)載調(diào)整率SI指I0在指定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓U0的變化率。改變負(fù)載電阻，使輸出電流在0～2A以?xún)?nèi)變化時(shí)，得到負(fù)載調(diào)整率數(shù)據(jù)如下。

　　3．3 DC-DC變換器效率

　　效率η=P0／PIN，其中P0=U0I0，PIN=UINIIN。用毫伏表在DC-DC模塊端口直接讀出輸入和輸出電壓電流各值，可得變換器效率。

　　3．4 紋波電流

　　在開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中，MOS管源極接上1kΩ的電阻，電源濾波處加無(wú)極性電容，濾除高頻紋波。電流紋波實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下。

　　基于AT89S52的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源具有良好智能控制和步進(jìn)功能，測(cè)試數(shù)據(jù)表明電源系統(tǒng)具有較高的電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率，并具有很高的效率，電源在最大輸出功率下能連續(xù)安全工作足夠長(zhǎng)的時(shí)間。當(dāng)然可通過(guò)對(duì)MOS管及相關(guān)元器件選擇、電路優(yōu)化設(shè)計(jì)，或選擇DC-DC成品模塊可進(jìn)一步提高電源性能。