2.4升壓斬波電路

　　2.4.1工作原理

　　升壓軌波電路原理圖如圖1所示。當控制器輸出脈沖高電平時，開關管VT導通，電感L儲存能量，在ton時間內電感電流增量為ΔLon=Ui/L*ton。當控制器輸出低電平時，開關管VT截止，電感L向電容C充電并向負載提供能量，在toff時間內電感減少的電流量為ΔLoff=（UO-Ui）toff/L，當電路工作于穩定狀態時，有ΔLoff=ΔIon，可得UO=Ui/（1-a）（a=ton/T為占空比），因為a《=1，所以輸出電壓高于輸入電壓，電路實現升壓，設計中只要調節占空比的大小就可以改變輸出電壓的大小。

　　2.4.2電感參數計算

　　電感電流包括直流平均值及紋波分量兩部分，忽略電路的內部損耗;在臨界狀態下，電感儲存的能量剛好等于釋放的能量，有Ii=Io*Vo/Vi=Io*T/toff，其中Ii是流入電感的平均電流。穩態下電感的電流變化量應為0，故在ton期間與在toff期間，電流的變化量應相等，為ΔI=Viton/L，選擇ΔI=Viton/L=1.4Ii，故電感為L=Viton/1.4Ii，將ton=（Vo-Vi）/fVo及Ii=VoIo/Vi代入上式并化簡得L=Vi*Vi（Vo-Vi）/（1.4fVo*Vo*Io），取VO=25V，V=15V，f=45KHz，Io=1.5A，計算得53.6uH

　　2.5功率器件選擇

　　2.5.1開關管的選擇

　　該開關管選用N溝道功率場效應管IRF3205。IRF3205的UDS=55V，RDS=8.0m歐，I0=110A。MOSFET上承受的最大電壓為Um，考慮輸出電壓10%的波動，電感的反峰尖刺為穩態值的20%，且留有余量，MOSFET承受的最大電壓為20V，流經的最大電流為6A，而且由于其電阻值很小，故其功耗也很小。根據上分析，IRF3205完全可以滿足設計要求。

　　2.5.2續流二極管的選擇

　　續流二極管應采用快恢復二極管，其具有開關特性好、耐壓高、正向電流大等優點。本設計采用的BY299是超快恢復二極管，其耐壓值為800V，正向電流為3.0A，最大恢復時間為100ns，滿足設計要求。

　　2.5.3穩壓電容量的選擇

　　電容的選取利用公式C=（Ipk）max（ton）/V·（V·為紋波值，Ipk為峰值電流，設計中要求紋波值（150Vp-p）計算得最小為450uF，電路實際選取的過程電容值應足夠大，留有足夠的余量才可穩住負載端的電壓以及減小紋波，設計中采用2200uF/50V。

　　2.6按鍵顯示電路

　　按鍵顯示電路采用最小系統板上的3×4矩陣式按鍵和8個數碼管。單片機PIC16F877A共有33個I/O口，RDORD7作為按鍵矩陣電路和數碼管顯示電路的共用I/O口，通過分時復用的方式進行工作。數碼管的顯示由ULN2803來驅動，RB1RB5、RE0RE2為ULN2803的片選信號。

　　3軟件設計

　　3.1軟件實現功能

　　通過編程軟件實現以下功能：輸出電壓可按0.1V的步進值調整;顯示輸出電壓和輸出電流;可以控制主電路的開通與關斷。

　　3.2軟件流程圖

　　軟件流程圖如圖5所示。K2鍵控制主電路的開通與關斷，K4鍵和K0鍵分別為步進的加鍵和減鍵。數碼管0～3分時顯示輸出電壓和輸出電流，指示燈0亮表示當前顯示的是輸出電壓值，指示燈1亮表示當前顯示的是輸出電流值，指示燈5亮表示當前主電路處于關斷狀態，數碼管5～7顯示設定的輸出電壓值。