摘要：基于單片機(jī)的數(shù)控開(kāi)關(guān)電源是利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓設(shè)定、輸出電壓步進(jìn)調(diào)整、輸出電壓和輸出電流顯示等數(shù)字控制。本文設(shè)計(jì)的數(shù)控開(kāi)關(guān)電源由兩部分組成。開(kāi)關(guān)電源部分采用基于PWM控制的不對(duì)稱半橋功率變換器，由模擬控制芯片KA3525產(chǎn)生PWM信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)功率變換電路的輸出電壓控制，實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出。數(shù)控部分采用凌陽(yáng)單片機(jī)的D/A輸出對(duì)KA3525的誤差比較器的參考端進(jìn)行數(shù)字給定，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的設(shè)定、步進(jìn)調(diào)整和顯示等功能。文中給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖，對(duì)各部分電路進(jìn)行了分析，并給出了必要的實(shí)驗(yàn)波形，經(jīng)測(cè)試證實(shí)設(shè)計(jì)方法是可行的。將成熟的單片機(jī)技術(shù)與現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單結(jié)合實(shí)現(xiàn)數(shù)控，值得借鑒。

1、引言

現(xiàn)實(shí)的生活和實(shí)驗(yàn)中，常常要用到各種各樣的電源，電壓要求多樣。如何設(shè)計(jì)一個(gè)電壓穩(wěn)定，輸出電壓精度高，并且調(diào)節(jié)范圍大的電壓源，成了電子技術(shù)應(yīng)用的熱點(diǎn)。在市面上，各種電源產(chǎn)品各式各樣，有可調(diào)節(jié)的和固定的。但是普遍存在一些問(wèn)題，如轉(zhuǎn)換效率低，功耗大，輸出精度不高，可調(diào)節(jié)范圍過(guò)小，不能滿足特定電壓的要求，輸出不夠穩(wěn)定，紋波電流過(guò)大，并且普遍采用可調(diào)電阻器調(diào)節(jié)，操作難度大，易磨損老化。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文采用基于KA3525PWM控制芯片的不對(duì)稱半橋式功率變換器，并采用16位凌陽(yáng)單片機(jī)作為數(shù)控核心，通過(guò)其內(nèi)置的D/A輸出調(diào)制PWM，提高了電源的輸出精度和效率，并且方便使用者操作，實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的數(shù)控開(kāi)關(guān)電源。

2、基于單片機(jī)的數(shù)控開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)組成

本數(shù)控開(kāi)關(guān)電源，采用凌陽(yáng)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)基于PWM控制的不對(duì)稱半橋式功率變換器的數(shù)字控制，實(shí)現(xiàn)直流輸出電壓0V～40V設(shè)定和步進(jìn)值為1連續(xù)調(diào)整，最大輸出電流為2A。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出電壓和輸出電流的顯示等功能。系統(tǒng)框圖如圖1所示。系統(tǒng)主要包括：PWM控制的開(kāi)關(guān)電源模擬電路部分和凌陽(yáng)單片機(jī)組成的數(shù)控部分。