基于68HC908SR12的智能數字化開關電源設計

1.3 驅動電路設計

　　由于單片機輸出5V 1vrL電平不足以驅動主功率開關管，并且在整個電路中原副邊完全電氣隔離，因此單片機輸出PWM信號不能直接與主功率開關管相連。另外主功率開關管的溫升直接影響到整套設備的穩定性與使用壽命。提高開關管的導通與關斷速度是解決開關管溫升問題最本質有效的方法。這就要求驅動電路具有以下特點：

　　（1）能夠提供足夠大的驅動電流，即驅動電路的充電電阻要充分小，以縮短導通時間；

（2）具有足夠的泄流能力， 即放電電阻要充分小，以提高其關斷速度；

（3）適當的驅動電壓， 驅動電壓一般取12V 比較合適。

　　考慮到原副邊的電氣隔離，設計了以下驅動電路，如圖4。

　　PWM為單片機輸出的占空比信號，經過光耦與原邊相連，滿足了原副邊的電氣隔離要求。反相器U2實現了TTL電平到CMOS電平的轉換。PWM信號為高電平時，U2輸出高電平，T1導通，T2關斷，驅動電源對開關管的柵源間電容充電，使之迅速達到開關管的開通閾值電壓，開關管迅速導通；PWM 信號為低電平時，U2輸出低電平，T1關斷，T2導通，開關管柵源間電容通過T2迅速將電量放出，實現了開關管的迅速關斷。該驅動電路結構簡單，性能穩定且具有很高的驅動速度，可取代價格較高的驅動芯片。

　　2 系統軟件流程

　　系統流程圖如圖5。

　　為了改進系統的動態特性及穩定性，在數據處理程序中對PWM 的占空比規定了上下限， 以防連續采樣時出現較大偏差，對PWM 進行限幅處理。另外若出現意外情況，單片機會及時關斷PWM，以防輸出電壓或電流過大而損壞晶體管。

　　3 結語

　　在采集大量數據分析后得到以下結論：該開關電源工作在恒壓模式時，輸出值與期望值誤差不超過30mV~工作在恒流模式時，輸出值與期望值不超過40mA；整機效率在85 以上，主功率開關管的溫升在40℃左右，高頻變壓器溫升低于60℃，完全適應于一般場合下的電能供應要求。

　　以單片機為核心的開關電源，不僅有助于提高開關電源的精度，也使得開關電源更加智能化。智能化也是今后電源發展的一個方向，因此本文設計的以單片機為核心的可編程電源供應器具有較高的使用價值。