開關電源數模混合測控系統硬件電路設計與實驗

　　通過計算與實驗調試可得電壓調節器參數為：R1=200Ω，R2=100kΩ， R3=7.5kΩ，C1=10nF，C2=220pF， C3=10nF;電流調節器參數為：R4=R5=R6=10kΩ，C4=47nF。

　　測控系統硬件實現

　　測控系統工作原理為：反饋電路不斷檢測當前實際輸出電壓或輸出限流信號，送給UCC3895芯片進行處理，不斷調節PWM驅動信號的移相時間，再利用驅動電路進行隔離和放大后控制主功率開關管的開通與關斷。同時不斷檢測輸出過壓，過流，過溫等故障信號，一旦出現故障，通過保護電路給移相全橋控制芯片CS腳發送封鎖信號封鎖脈沖輸出，從而停止主電路輸出。同時通過單片機I/O口和A/D采樣口對電源輸出電壓，電流，溫度等各種故障信號進行實時檢測和顯示，一旦有故障發生，則通過LED顯示此故障并通過單片機I/O口發送故障保護封鎖信號給保護電路，使CS腳為高電壓，停止PWM波輸出，從而達到數字和模擬雙保護的功能，使得電源系統穩定可靠運行。

　　UCC3895外圍電路設計

　　如圖4所示，UCC3895的EAN腳為內部誤差放大器反相輸入端，EAOUT腳為誤差放大器輸出端，R3、R4、R6、C1、C2、C3構成了閉環控制系統的電壓調節器，輸出電壓Vo經過電阻分壓接到電壓調節器反相輸入端構成反饋電壓，改變可調電阻R2的值可以改變電源輸出電壓。RT、CT可以實現開關頻率的設定，ADS腳為自適應延遲死區時間設置端，接地表示輸出延遲死區時間設為最大。限流調節器輸出端也接到UCC3895的EAOUT腳，故障保護電路接到CS腳實現電源系統的故障保護功能。

　　故障保護電路設計

　　UCC3895的CS腳有過流保護功能，當CS腳電壓高于2.5V時，UCC3895芯片將會被軟關斷，驅動脈沖被封鎖，CS腳低于2.5V，芯片將進入下一個軟啟動過程。如圖5所示，保護電路的設計就是基于CS腳的過流保護功能，正常情況下保護電路的輸出為低電平，一旦出現輸出過壓、過流、過溫等故障，相應的電壓比較器輸出高電平，同時故障信號被單片機檢測，通過單片機數字控制也可使電壓比較器輸出為高電平，開關管T1導通，輸出一個高于2.5V的高電平至CS腳，使芯片封鎖驅動信號，從而使主電路停止工作，實現電源系統的數字模擬雙重保護功能。

　　限流值可調的限流環電路設計

　　如圖6所示，分流器檢測輸出電流，經由運放3構成的放大電路處理，與單片機發出的可調限流參考經過PI調節器后接至二極管陰極，二極管陽極和UCC3895誤差放大器輸出端(EAOUT)一起接到其內部PWM波比較器同相輸入端，與三角波比較輸出占空比。正常情況下只有電壓環起作用，當電流達到單片機發出的限流參考值時，限流環調節器輸出量小于電壓環調節器輸出量，二極管導通，由限流環起作用調節輸出電壓，使電流限制在限流值，實現恒流控制。調節精密可調電位器 ，經單片機檢測后可以改變單片機CCP2腳發出的PWM波占空比，進而調節限流參考值，實現限流值可調的功能。