基于68HC908SR12的智能數(shù)字化開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)

1.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

　　由于單片機(jī)輸出5V 1vrL電平不足以驅(qū)動(dòng)主功率開(kāi)關(guān)管，并且在整個(gè)電路中原副邊完全電氣隔離，因此單片機(jī)輸出PWM信號(hào)不能直接與主功率開(kāi)關(guān)管相連。另外主功率開(kāi)關(guān)管的溫升直接影響到整套設(shè)備的穩(wěn)定性與使用壽命。提高開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷速度是解決開(kāi)關(guān)管溫升問(wèn)題最本質(zhì)有效的方法。這就要求驅(qū)動(dòng)電路具有以下特點(diǎn)：

　?。?）能夠提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，即驅(qū)動(dòng)電路的充電電阻要充分小，以縮短導(dǎo)通時(shí)間；

（2）具有足夠的泄流能力， 即放電電阻要充分小，以提高其關(guān)斷速度；

（3）適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電壓， 驅(qū)動(dòng)電壓一般取12V 比較合適。

　　考慮到原副邊的電氣隔離，設(shè)計(jì)了以下驅(qū)動(dòng)電路，如圖4。

　　PWM為單片機(jī)輸出的占空比信號(hào)，經(jīng)過(guò)光耦與原邊相連，滿(mǎn)足了原副邊的電氣隔離要求。反相器U2實(shí)現(xiàn)了TTL電平到CMOS電平的轉(zhuǎn)換。PWM信號(hào)為高電平時(shí)，U2輸出高電平，T1導(dǎo)通，T2關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)電源對(duì)開(kāi)關(guān)管的柵源間電容充電，使之迅速達(dá)到開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通閾值電壓，開(kāi)關(guān)管迅速導(dǎo)通；PWM 信號(hào)為低電平時(shí)，U2輸出低電平，T1關(guān)斷，T2導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)管柵源間電容通過(guò)T2迅速將電量放出，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)管的迅速關(guān)斷。該驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定且具有很高的驅(qū)動(dòng)速度，可取代價(jià)格較高的驅(qū)動(dòng)芯片。

　　2 系統(tǒng)軟件流程

　　系統(tǒng)流程圖如圖5。

　　為了改進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及穩(wěn)定性，在數(shù)據(jù)處理程序中對(duì)PWM 的占空比規(guī)定了上下限， 以防連續(xù)采樣時(shí)出現(xiàn)較大偏差，對(duì)PWM 進(jìn)行限幅處理。另外若出現(xiàn)意外情況，單片機(jī)會(huì)及時(shí)關(guān)斷PWM，以防輸出電壓或電流過(guò)大而損壞晶體管。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　在采集大量數(shù)據(jù)分析后得到以下結(jié)論：該開(kāi)關(guān)電源工作在恒壓模式時(shí)，輸出值與期望值誤差不超過(guò)30mV~工作在恒流模式時(shí)，輸出值與期望值不超過(guò)40mA；整機(jī)效率在85 以上，主功率開(kāi)關(guān)管的溫升在40℃左右，高頻變壓器溫升低于60℃，完全適應(yīng)于一般場(chǎng)合下的電能供應(yīng)要求。

　　以單片機(jī)為核心的開(kāi)關(guān)電源，不僅有助于提高開(kāi)關(guān)電源的精度，也使得開(kāi)關(guān)電源更加智能化。智能化也是今后電源發(fā)展的一個(gè)方向，因此本文設(shè)計(jì)的以單片機(jī)為核心的可編程電源供應(yīng)器具有較高的使用價(jià)值。