開關電源主回路將輸入的15VAC電壓整流濾波所得的直流電壓通過升壓斬波電路,變換為25~30VDC輸出。主控制器為PIC16F877A單片機。整個系統由整流濾波電路、DC-DC變換器、控制電路、按鍵顯示等模塊組成。主控制器和TL494以閉環形式控制DC-DC變換電路,實現輸出電壓穩定可調。該電源還具有過流保護、自恢復、軟啟動和短路報警功能。
1系統設計
1.1DC-DC變換器電路拓撲結構
將降壓后的交流電壓進行升壓變換,這里選擇了升壓斬波電路,其電路原理圖如圖1所示。此拓撲結構電路結構簡單,僅由開關管、二極管、電感、電解電容等元件組成,只要控制合適的占空比,就能夠以較高的效率進行升壓,而且此電路穩壓性能優、轉換效率高。因此,選擇升壓軌波電路作為DC-DC變換的主拓撲結構。
1.2系統實現方案及結構框圖
系統設計框圖如圖2所示。設計中以升壓斬波電路為主回路,該電路實現將整流濾波后的輸入電壓變為25V~30V的輸出電壓。整個系統以單片機PIC16F73和PWM調制芯片TL494構成控制系統。TL494產生的脈沖信號控制DC-DC變換器,同時還通過外圍電路實現穩壓、過流保護、自恢復、軟啟動和短路報警等功能。單片機與電壓反饋模塊配合,通過控制數字電位器MCP41010的輸出值,實現輸出電壓值的設定和步進的調整,單片機還通過A/D模塊,實現輸出電壓、電流值的數顯。在DC-DC變換電路中,采用了導通電阻非常小的MOSFET作為開關管,快恢復二極管作為續流管,通過以上方法有效的提高了電路的效率。
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