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基于高性能单片机设计了数字控制的功率直流开关电源

2020-10-29 07:24:37  47 单片机设计 直流开关电源
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       本文基于高性能单片机设计了数字控制的功率直流开关电源。首先介绍了该电源的原理及整体设计方案,其次介绍了部分关键电路的硬件设计,采用软件方式来实现功率直流电源的数字控制,给出了主程序及部分关键部分的程序流程图。该电源具有输出电压连续可调、精度高、电路简单、操作灵活等优点。
  
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使用单片机设计数字控制的直流开关电源.pdf

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· 2020-10-29 16:58:59
1 引言
          直流稳压电源已广泛地应用于许多工业领域中。在工业生产中(如电焊、电镀或直流电机的调速等),需要用到大量的电压可调的直流电源,他们一般都要求有可以方便的调节电压输出的直流供电电源。目前,由于开关电源[1]效率高,小型化等优点,传统的线性稳压电源、晶闸管稳压电源逐步被直流开关稳压电源所取代。开关电源主要的控制方式是采用脉宽调制集成电路输出PWM 脉冲,采用模拟PID调节器进行脉宽调制,这种控制方式,存在一定的误差,而且电路比较复杂[2]。本文设计了一种以ST 公司的高性能单片机μpsd3354 为控制核心的输出电压大范围连续可调的功率开关电源,由单片机直接产生PWM 波,对开关电源的主电路执行数字控制,电路简单,功能强大[3]。
  2 功率直流电源系统原理与整体设计
          2.1 系统原理
          本功率直流电源系统由开关电源的主电路和控制电路两部分组成,主电路主要处理电能,控制电路主要处理电信号,采用负反馈构成一个自动控制系统。开关电源采用PWM 控制方式,通过给定量和反馈量的比较得到偏差,并通过数字PID 调节器控制PWM 输出,从而控制开关电源的输出。其中,PID调节和PWM 输出都由单片机系统采用软件控制。
          2.2 系统整体设计
          系统硬件部分由输入输出整流滤波电路、功率变换部分、驱动电路、单片机系统和辅助电路等几部分组成。

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