一種數控可調開關電源的設計

摘要：文章提出了一種反激式結構的數控開關電源的設計方案，該開關電源采用低成本的控制芯片—UC3842。文中還提出了UC3842在自饋電壓變化很大情況下穩定供電的解決方案。此方案電壓調節方式(如，RS485總線、USB總線、按鍵、CAN總線等)多樣化，適合使用在工業現場以及實驗室。
關鍵詞：反激式開關電源；數字控制；數字電位器；UC3842

0 引言
現今的可調式開關電源通常采用專用芯片，具有開發時間短、可控性強等優點；同時也具有功能受芯片限制等缺點。本文提出的可控式開關電源方案通過軟件控制改變數字電位器阻值來改變反激式開關電源反饋電壓從而改變輸出電壓的大小，使電源的輸出電壓范圍調整極其方便。本開關電源輸出電壓可通過按鍵、USB總線等控制，并且輸出電壓可斷電記憶，控制方式也很容易擴展(如擴展RS 232總線控制方式等)。輸出電壓范圍15～30V，最大電流可達5A，最小調節值1V。

1 電路結構設計
如圖1所示，市電通過濾波后整流得到波動較大的直流電。電壓變換電路將高壓直流電轉換為期望得到的直流電壓。使用過程中通過鍵盤或者USB口對輸出電壓進行預設，單片機將輸出電壓運算為反饋電阻值從而輸出控制信號控制數字電位器電阻值改變為計算值，進而改變控制電路反饋端電壓?？刂齐娐穼⒎答侂妷号c基準電壓進行比較，改變PWM波形的占空比，完成輸出電壓的調整。

圖中光電隔離實現了電路輸入／輸出端隔離，使輸出端對地較低電位從而保證輸出直流電壓負極對人體安全。控制電路選用UC3842，價格便宜，可靠性高。單片機選用AT89S51，其鍵盤電路以及顯示電路非常成熟，在此不再贅述，僅在后文中介紹部分控制方式的接口電路。