1、基于SG3524的开关稳压电源的设计.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题，而是在一起就算不说话也不会觉得为难。你在看别人的同时，你也是别人眼中的风景。要走好明天的路，必须记住昨天走过的路，思索今天正在走着的路。 本文由heyong1180奉献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 基于的开关稳压电源的设计 口王剑斌钟海峰 张文嘉 武汉大学电气工程学院湖北武汉 ：本系统设计一种高效率、易控制的开关稳压电源。系统的实现基于没控制下的转换原理，系统 以单片机和为控制核心。包括电路、控制电路等主要功能电路。系统实现电压输 出在范围内可调。输出电
2、流最大可达，电压调整率小于鬈，效率达名。过流保护采用硬件检测方 式。可靠性强，实时性好。 关键词：电路控制过流保护 中图分类号： 中图分类号： 文章编码： 系统总体设计方案 处于断态时和共同向电容充电。并向负载提供 能量。设处于断态的时间为，那么此阶段电感释放的能 整个系统的硬件局部可分为三局部：主电源回路。 控制及驱动局部和采样保护局部。主电源回路是整个系统 的主要局部。交流输入电压经一次不可控整流滤波电路平 滑滤波后，将得到的直流电压送至电路。主电源回 路主要可分为整流电路和变换两局部后者决定了 系统功能能否实现及效率的上下。本系统电路的电感 选择及开关器件的选择与连接都至关重要决定整个系
3、统 的性能。变换的控制可采用调制专用芯片如 量为叽一。扪当电路工作于稳态时，一个周期中电感 积蓄的能量与释放的能量相等。即。，化简得： 恤 ，由工作原理可知，电感、开关管、二极管 正 的选择对电路工作特性起决定性作用。 ，等芯片内部集成了振荡器外接电阻电容来 决定频率、误差比拟器、调制器等，使整个系统控制简单、 稳定性较好。系统过流保护选择用硬件监测的方式，当输出 电流超过预设值后可由电路直接发中断给单片机继电器 保护快速动作，可靠性强，实时性好。保护动作后，利用蜂鸣 器和发光管实现过流报警。经过一段时间后自动重合继电 器，使电路恢复工作。通过键盘和与用户交互。键盘可 直接输入所要求的输出电压
4、，也可步进输入实时显示 系统状态及输入信息。 系统软件包括单片机和两局部。实现 功能有：计算控制产生所需要的波形；通过比拟预 设电压值与测量所得的电压值调整波形直到满足要 求，实现闭环控制；检钡过流中断信号，判断有效后关断继 电器；控制系统芯片正常工作；根本键盘功能和 显示。系统结构图如图所示。 圈 原理圈 尺 为使电路工作在电感电流临界连续模式下。减小负载 电流脉动，且保证功率传递，需要选用大小适中的电感，经 试验测取：。 本系统采用公司的功率芯片，该 芯片为沟道功率耐压为，漏极最大电流 为能满足转换器在输入电压、开关频率、输出 电流及减少损耗上的要求。 二极管选用肖特基势垒二极管其正向导
5、通压降只有。正向损耗很小，且反相恢复时间短，正向 恢复过程不会有明显的电压过冲。由于其额定电流，裕 度不够。故用二个并联。 为抑制开关器件过电压和过电流。减小器件开关损耗， 开关器件两边都要连接缓冲电路。系统中和二极 管上都接有缓冲电路，其中，电阻与电容值的选择与开 关频率有关。设开关频率为。电阻和电容为、。那么应满 足：时间常数x。 围 系统总结构图 波形产生及控制 系统采用集成芯片对电路中的 主要功能电路介绍 电路设计与器件选择 如图所示原理图当处于通态时。电源向 进行控制。其波形产生原理为：通过将输出直 流电压与内部锯齿波比拟生成所需波。如图所示。 由此可知。通过控制直流电压的幅值即可调
6、节输出 波的占空比。控制电路输出。直流电压由单片 机控制产生，锯齿波频率由芯片外接电阻、电容确定： 电感充电，充电电流根本恒定为。，电容上的电压向 负载供电，因值很大根本保持输出电压为恒值。设 处于通态时问为乙，此阶段电感上积蓄的能量为。当 万方数据 斟论丘年囊捆下一 面！一 四工程技术 与丽 过流保护电路如图所示。电源保护芯片工 八 几 ； 一 一 入 几 作特性为：当上电压达时，引脚输出高电平 作为巾断信号。系统要求。时过流保护动作此时 电阻上电压为。故设置放大器放大倍数为倍 即可满足过流保护要求。单片机在接收到中断信号后使系 统前端继电器动作。切断主电路电流。 图波形产生原理 电路 系统
7、需要一路信号为提供直流电压，对 芯片性能要求不高。选用公司的位串 芯片 实现其最高时钟可达，输出精度也可达系统 要求。参考基准源由提供。 系统需要两路信号分别采集电压测量和电流测量 的直流信号对芯片精度要求较高。选用公司的 图 应用电路与驱动 位串口芯片精度可满足系统要求。 系统软件设计 整个系统软件流程如图所示。 “。由此产生的波为和两路输出的信 号之和，将和两端并接后作为系统波控制，占 空比为可调假设只用一路输出，占空比最大只能为 由电路原理可知，输出。范围为一。 即波频牢为： 系 统中电路连接如图所示。山电路连接可知，锯齿波频率也 ：旦：黑胁； 由产生的控制信号需要经过驱动电路才 能用于
8、控制。本系统所用芯片为专用于 和的上下双路驱动芯片。 系统效率分析与计算 系统效率根据竽一笋计算效率。 系统功率损耗主要包括：管导通损耗、寄生 电容损耗、开关损耗等。这些与开关频率成正比；稳压管 和整流二极管的通态与断态损耗；缓冲电路上电阻功率 损耗；假设电路工作在电感电流连续模式，由于能 量传递不完全使功率降低。电感内阻损耗。由于电感内 阻的串联于输入端。当电流较大时，电感的内阻也变得不可 忽略。 根据以上分析，提高系统效率可通过以下措施： 尽量减小波频率，减小开关损耗；选用性 能优良的、整流二极管器件；合理选择电感，使 系统工作在临界连续模式。 过流保护设计 本系统硬件辅助实现过流保护。通
9、过电源监视芯片 ，当电路巾电流超过预设值时，向单片机发出中断 信号，单片机接受并控制继电器动作。电路设计和控制都比 较简单，且灵敏度高，反响迅速。 圈系统软件设计 初始化输出电压调整过程为：当采样所得电压与 预没电压差值大于时，调整输出的直流电压，控制 波做相应调整即而实现输出电压向预设电压逼近。 在程序进行比拟调整时。调整最多进行次就显示当前 值以免由于采样精度等原因进入死循环。 系统过流保护设置动作为：单片机检测过流中断信号 后，使继电器动作。同时使系统中的蜂鸣器与发光二极管发 出警告信号。电路每隔恢复继电器连接，重复过流保护动 作。 系统测试 测试电压调整率时需要用自耦调压器控制变化；测
10、 固过流保护电路 试负载调整率时调整滑动变阻器控制输出电流变化；噪声 纹波电压在输出电压处用示波器观测；效率的测试需要分 斟论丘年第期下 万方数据 面与两丽 控制系统的抗干扰措施 口马继东 新疆雅满苏矿业有限责任公司 ：本文对控制系统的抗干扰措施作相关探讨。 关键词： 控制系统抗干扰 中图分类号： 措施 中图分类号： 文章编码： 新疆哈密 系统中所使用的符种类型有的是集巾安装在控 制室有的是分散安装在生产现场的各单机设备上虽然它 们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境 中。但是专门为工业生产环境而设计的控制装置。在设 计和制造过程中采用了多层次抗干扰和元件措施故 具有较强的适应恶劣工
11、业环境的能力、运行稳定性和较高 的可靠性因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接 在工业环境使用。但是由于它直接和现场的设备相连 外来干扰很容易通过电源线或传输线侵入。从而引起 控制系统的误动作。受到的干扰可分为外部干扰和内 部干扰。在实际的生产环境下外部干扰是随机的与系统 结构无关且干扰源是无法消除的。只能针对具体情况加以 限制；内部干扰与系统结构有关。主要通过系统内交流主电 路，模拟量输入信号等引起，可合理设计系统线路来削弱和 抑制内部干扰和防止外部干扰。要提高控制系统的可 靠性，就要从多方面提高系统的抗干扰能力。 殊措施就可以直接在工业环境使用。但是在控制系统 中，如果环境过于恶劣，或安
12、装使用不当，会降低系统的可 靠性。使用环境温度通常在。一范围内，应防止 太阳光直接照射安装位置应远离发热量大的器件，同时应 保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小 于以保证有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓 雾或粉尘的场合需将封闭安装。此外，如果安装 位置有强烈的振动源，系统的可靠性也会降低，所以应采取 相应的减振措施。 的电源与接地 本身的抗干扰能力一般都很强。通常，只能将 的电源与系统的动力设备电源分开配线。对于电源线来的 干扰。一般都有足够强的抑制能力。但足，如果遇上特殊情 况电源干扰特别严重。；接一个带屏蔽层的隔离变压器 以减少设备与地之间的干扰，提高系统的可靠性。如果一个 系统中含有扩展单元。那么其电源必须与根本单元共用一个 开关控制，也就是说。它们的上电与断电必须寸进行。良 好的接地是保证安全可靠运行的重要条件。为了抑制 控制系统的安装和使用环境 是专为工业控制设计的一般不需要采
