基于ARM的智能數字開關電源設計

BUCK變換器電路

關系曲線

2．2 推挽式直流變換器及濾波器的設計

由于電源的輸出功率小于200W，采用推挽式直流變換器可以滿足此要求。如圖6所示，S1和S2是IGBT，它們交替導通，每個開關導通比為50％，S1，S2導通分別由PWM2，PWM3控制，PWM2，PWM3是ARM給出的控制信號。S1，S2的作用是在高頻變壓器T的初級產生對稱的交變方波，當S2導通(S1截止)時，T的磁芯中磁通上升，當S1導通(S2截止)時，T的磁芯磁通下降。在次級產生一個變電壓，經D1，D2整流后，便得到直流的輸出電壓U02，在理想狀態下 分別為變壓器的初級和次級繞線的匝數。因為與01相連的初級繞組上的電壓反射到初級繞組的另一半上，所以S1或S2在不導通時，兩端的電壓為2U01所以IGBT耐壓要大于2U01，即IGBT的耐壓大于400V。

推挽式直流變換器

在高頻上，變壓器通常采用導磁較高的鐵氧體磁芯或鈹莫合金鐵芯等磁性材料，其目的是為了獲得大的勵磁電感，減小磁路中的功率損耗，使之能以最小的損耗和失真傳輸具有寬頻帶的脈沖能量。本文采用PQ型鐵氧體磁芯，內芯為圓柱，繞線方便同時也便于繞成蜂房式線圈以減小分布電容，且沒有棱角，高壓時不易打火擊穿，次級邊的匝數不超過2000圈，初、次級的匝數比為1：12。

由于高壓變壓器的匝數多，初次級之間的耦合度較強，且寄生電容大，它的輸出波形接不連續，波形如圖7所示。因此輸出的電壓要有濾波器，才能得到比較穩定的電壓。濾波器的設計如圖6所示，電容耐壓3kV，容量為470pF。

波形圖

3 ARM控制系統及其軟件實現功能

該系統采用的ARM是SAMSUNG公司的SC344BOX芯片，是一款低價格、高性能的ARM芯片，擁有出色的外設模塊，適用于工業控制、生物識別、多媒體監控、網絡流媒體和智能電器等。其主要特點有：