基于AD型单片机的中功率升压开关稳压电源设计

刘工在呢

摘要: 基于PWM技术和AD型单片机设计了中功率升压开关稳压电源设计。电源主要单片机控制模块、DC-DC
转换模块和显示键盘模块组成。单片机对DC-DC转换模块进行电压、电流采样，并通过PWM调制信号对开关稳压
8 ]1 \+ q$ P# U; l: w6 ~电源实现闭环控制，同时具有过流检测、保护和报警的功能。

3 y  l" u* C8 U6 p9 m关键词: AD型单片机; DC-DC 转换; PWM调制

# ?/ F: J2 }; \, D) Y1 L  f本文采用AD型mcu单片机设计中功率升压开关稳压
电源，解决了传统的采用多芯片组设计方法中存在的:噪声
性能、应用灵活性、体积和生产成本等问题，在移动通信、
4 R2 j! h- Y% p# w+ }- k. V车载设备和工业控制等领域具有广泛的应用前景。
1系统设计
1.1总体设计
本设计的系统框图如图1所示。
1.2模块说明
/ t8 @& Y" c' _" T! B(1)单片机控制模块 通过采集电源的电流、电压参
" g2 o( \5 z$ Q  F' u9 w数进行处理，并给出相应的PWM调制信号,实现负反馈闭
环控制达到电源的稳定输出;同时具有过流检测、保护和报.
警功能。控制回路中的PWM与AD转换都是由AD型单片
7 T( R% e6 x! Q机(STCI2C5410AD)[2)实现的，单片机控制系统主要流程
' Y6 j3 q, H* M% u( x6 H: I* _图如图2所示。
- ?' V1 o9 p2 Q! j: s3 ^- c. @' l(2) DC-DC转换模块 影响开关稳压电源效率主要有
2 R, v# `! P2 [4 P, i. Z以下三点:电感、开关管和工作频率。本文采用典型的
& O" N$ w% z  _" A: q$ m7 nBoost拓扑结构",根据现有的铁氧体和铁硅铝两种磁芯材
0 t. d4 ^7 ?+ t* m9 R料性能比较，采用铁硅铝环形磁芯来做电感元件，其高频稳
定性能好，且磁损耗小，与EE、EI型铁氧体的电感比较,
其漏电感较小，可有效地减小和抑制开关电源的纹波和噪声，
( |2 N! Z) H! b( o% Z4 W由于电感线圈在高频时存在趋肤效应，采用多股铜线并
# Z$ [4 Y2 o( i$ h, z绕的方法，来减小了趋肤效应对电感Q值的影响，从而提
高DC-DC的转换效率;主回路中半导体开关管导通电阻的
大小直接影响电源的转换效率，新一代的功率场效应管的导
& a5 c8 z7 \" U1 ~, S3 e8 ?* V通电阻已做到小于0.10,开关的功率损耗相对较小，采用
; A" G% h" `2 E  E, X# R. U! x& ~/ [8 ?场效应管作为主回路的开关管，选用IRFI3710,其导通电阻
为0.0250;工作频率与效率成正比，但频率选择高对电感
磁芯材料要求也高。根据开关电源效率的要求，选择的工作
) T  b* L, h* N频率在不影响电感性能的情况下要尽可能的高。
' C& z# a" W% e+ n6 u6 [; c) b(3)显示键盘模块设计:显示键盘的MCU和控制系统.
2 D' p0 o: N  j5 c2 i/ p+ WMCU之间采用串行通信方式进行数据通信，用液晶屏显示
3 D  j7 i$ Y! Y; O0 l7 g! I  e实时电压，电流数值以及电源回路的工作状;通过触摸屏对
输出电压进行设定和步进调整。
/ m# E$ _$ p7 ?- p. f2电源设计和测试结果
采用上述设计方案，设计- -种中功率升压稳压电源，技
# U$ K2 [3 f3 p/ _术要求为输入18V+3V交流，输出为36V/2A直流。DC-DC
转换模块电路如图3所示。

" K; Q. g# t2 W7 ?
. d5 q/ R0 q" o, v) i附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

" @+ g* [- F8 _$ f6 R5 v

wiwiwisju

控制回路中的PWM与AD转换都是由AD型单片机(STCI2C5410AD)[2)实现的

colcol

看看