2理論分析與計(jì)算

　　2.1PWM脈寬調(diào)制電路

　　PWM控制電路主要由集成PWM控制芯片TL494、單片機(jī)PIC16F877A和電壓電流反饋電路組成。電路原理圖如圖3所示。單片機(jī)通過控制數(shù)字電位器MCP41010的輸出值，數(shù)字電位器作為D/A轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)電壓的步進(jìn)調(diào)整，TL494根據(jù)電壓反饋的輸入值調(diào)整輸出脈沖的寬度，最終實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出。除此之外，TL494的外圍電路還可實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能。

　　主干路上輸出的電壓經(jīng)過圖4所示電路后再經(jīng)過TTL494內(nèi)部的誤差放大器1構(gòu)成反饋回路。其在A點(diǎn)的電壓值為

　　若因某種原因?qū)е螺敵鲭妷哼^高，則電壓反饋端輸入的值增大，使得誤差放大器1同相端電位升高，反饋/PWM端電位上升，TTL494內(nèi)部三極管Q2導(dǎo)通時(shí)間減少，輸出信號(hào)占空比減小，結(jié)果使輸出電壓減少，最終使輸出電壓保持穩(wěn)定。

　　圖3PWM脈定調(diào)制電路原理圖

　　2.2過流保護(hù)與閾值參數(shù)計(jì)算

　　本設(shè)計(jì)路具有雙重的過流保護(hù)功能，當(dāng)輸出電流大于1.5A小于2A時(shí)，流過采樣電阻R的電流從右至左，如圖3所紅色箭頭所示。R的右端電位為0則左端為為負(fù)，當(dāng)電流I大于1.5A時(shí)，TTL494內(nèi)部的誤差放大器2的反相端電位為負(fù)，正向端與反向端通過比較后，誤差放大器2的輸出（即反饋/PWM端）為正，Q2管不導(dǎo)通，則開關(guān)管關(guān)斷，輸出電壓降低。當(dāng)輸出電流大于2A時(shí)，單片機(jī)根據(jù)采樣進(jìn)來的電流信號(hào)，通過軟件設(shè)計(jì)，將主干路上的繼電器J1置為常閉狀態(tài)，使主干路斷開，起到保護(hù)作用。

　　過流保護(hù)電路原理圖如圖3所示，取樣電阻值R=0.05歐，其兩端的電壓為IR，誤差放大2的輸入端電壓U1為：

　　取R8=10K，R9=91歐，Rw1=60歐，帶入計(jì)算得I=1.5A。當(dāng)電流大于1.5A時(shí)，R兩端電壓值增大，U1《0，則電路起到保護(hù)作用，所以閾值電流為1.5A。

　　2.3軟啟動(dòng)

　　軟啟動(dòng)的設(shè)計(jì)分為兩部分：主干路上設(shè)有一個(gè)單刀繼電器J1、一個(gè)雙刀繼電器J2和一個(gè)電阻R1，上電后通過按鍵使單片機(jī)輸出信號(hào)，J1、J2工作常開狀態(tài)，電路通過R1對(duì)穩(wěn)壓電容C3和濾波電容C5充電，充電時(shí)間T1設(shè)為1S，輸出電壓可從0V升到18V;1S后使J2工作在常閉狀態(tài)，R1被短路同時(shí)TL494得到工作電壓開始工作。TL494的第5腳接電容C15，TL494上電后C15充電需要一定時(shí)間，死區(qū)電壓由高逐漸變低，Q2管的導(dǎo)通時(shí)間逐漸增大，輸出電壓逐漸升高至30V，充電時(shí)間為T2=10K×4.7uF=47ms。

　　圖4電壓取樣電路原理圖