基于单片机控制的开关电源的研究与设计.pdfVIP

学兔兔 《自动化与仪器仪表}2014年 10期(总第180期) 基于单片机控制的开关电源的研究与设计 王贵锋，李 峰 (兰州理工大学技术工程学院 兰州，730050) 摘 要：基于单片机控制技术设计了一种数控开关电源。以89C51单片机作为控制核心，对开关变换电路进行脉宽调 制，构成一个智能闭环控制系统。设计的开关电源具备更加完善的功能，更人性化、智能化，便于实时监控。可以实现对开关 电源输出电压进行检测，并显示实时电压值；通过按键进行编程预置期望输出的电压。通过A／D转换器采样输出电压，根据 PID算法计算控制量修改占空比，以得到期望的输出电压，并稳定在设定的电压值。过流保护功能以及辅助电源给单片机提供 工作电压与电源输入，并通过键盘修订PID参数，进行实时调整。 关键词：开关电源，单片机，脉宽调制，功率开关管，占空比 DOI编码 ：10．14016~．cnki．1001-9227．2014．10．047 b— 陡 Anew kindofdigi~lcontrolswitchingmodepowersupplyhasbeendesignedbasedonsingle—chipmicrocomputerin thispaper．Themicrocomputer89C51wasusedasthecoredevicetomodulatepulsewidthinswitching~ransofrmationcircuit，con— stitutingaclosedloopintelligentcontrolsystem．Thedesignedswitchingpowersupplyhasmanyadvantagessuchasperfectfunc— tions，humanization，intelligenceandconvenienceforhtereal-timemonitoring．Th eoutputvoltagethatmaybepresettoanexpected valuecanbetestedanddisplayedinreal—time．Th eexpectedouptutvoltagewasobtainednadkeptconstnatbysamplingthroughA／D converterandbymodifyingdutyratioofcontrolusingPID algorithm ．Th eover-currentprotectionfunctionandanauxiliarypower supplyprovideworkingvoltageofrsinglechipmicrocomputer,na dwereusedasinputvoltageofsystem thatcanbemodifiedby chna gingPIDparameter． K盯 ：Switchingmodepowersupply；Singlechipmicrocomputer；PulsewidthModulation；Powerswitchingtrnasistor； Dutyratio 中图分类号：TP368．1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—9227 (2014)10—0047—03 0 引 言 电源电路 ，主要提供+12V、+5V、0V和一12V电源 ，为单片机 开关电源因其具有功耗低 、效率高的优点，在家用电器 、 及A／D、D／A转换 、运算放大器提供电源 ；(3)控制电路，主 科学实验、教学设备等领域得到了广泛的应用[1—8]。随着电子 要包括单片机 、A／D和D／A转换电路 、运算放大电路及温度传 技术的高速发展 ，各种电子设备对电源的要求越来越高，电源