数控开关电压源的设计与制作.pdfVIP

第12卷第4期 电手元器件主用 V01．12No．4 Electronic 2010年4月 ComponentDeviceApplications Apr．2010 doi：lO．3969／j．issn．1563--4795．2010．04．021 数控开关电压源的设计与制作· 罗国颖，鄢峰，张迁，卢超 (陕西理工学院物理系，陕西 汉中723000) 摘 要：给出了使用TIA94芯片产生的PWM信号来控制开关管的通断，并采用单片机 AT89S52来控制D／A转换输出信号．再经运放放大后给TL494提供基准电压来控制输出电压的 数控开关电源的设计方法。该电源和输出电压可调范围为5～30V，并使用12864液晶显示输 入电压和实际的电压值．最大输出功率为75W。适用于对输出电流和输出功率要求较大的电 子设备。 关键词：AT89S52；开关电源；PWM O 引言 的阈值电压；三角波发生电路的输出电压与之相 比较，可得到控制信号，并以此控制开关管的工 本文介绍的开关电源系统首先由单片机输出 作状态。图l所示是其系统总体框图。 经数模转换后得到的0～4．095V电压控制信号。并 液晶显示I l开关电源 将此电压信号经LM358集成运放放大为0—25V， 基准电 压信号 再输入到LM7805公共端(即把LM7805的2脚接成 信号放大 悬浮)。此后将在LM7805的输出端(3脚)得到5— 30 V的电压信号。此电压信号可作为开关电源 1一糍 PWM电路的基准信号。改变单片机的输出信号。 可使Ui在5～30V之间变化。PWM电路是由TL494 图1 系统总体框图 组及一些外围器件组成，它由2脚输入基准信号． 1．1开关电源电路 其最终电压输出将随基准电压同步变化．从而达 本系统中。开关电源电路中的开关管一般工 到输出电压由单片机控制的目的。此外。电路中 作在非线性区，当PWM控制信号为高电平时，开 还用采样电路将输出电压值通过模数转换返回到 关管饱和导通，续流二极管D因承受反压而截止， 单片机。电压预设值和实际输出值都会通过液晶 整流滤波后的电压直接通过蓄能电感作用在后级 12864显示出来。 电路，此时电感崤储能量，电容C充电。当开关 管截止时，蓄能电感放电起续流作用，与此同时 1 系统总体硬件设计方案 C放电。负载电流方向不变。当电压降低到设定 本系统可以直接从电网整流供电．其自身功 值时．通过与基准比较，可把差值放大与TIA94 耗小、体积小、重量轻，适用于大功率且负载固 内部锯齿波比较，当锯齿波幅比差值信号大时。 定的场合。系统的开关控制方式采用PWM控制： 开关管开通，并如此循环。开关电源通过改变 基准电压电路可输出稳定的电压；取样电压与基 PWM占空比