一種數(shù)控可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)

摘要：文章提出了一種反激式結(jié)構(gòu)的數(shù)控開關(guān)電源的設(shè)計(jì)方案，該開關(guān)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(wěn)定供電的解決方案。此方案電壓調(diào)節(jié)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(yè)現(xiàn)場(chǎng)以及實(shí)驗(yàn)室。
關(guān)鍵詞：反激式開關(guān)電源；數(shù)字控制；數(shù)字電位器；UC3842

0 引言
現(xiàn)今的可調(diào)式開關(guān)電源通常采用專用芯片，具有開發(fā)時(shí)間短、可控性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)也具有功能受芯片限制等缺點(diǎn)。本文提出的可控式開關(guān)電源方案通過軟件控制改變數(shù)字電位器阻值來改變反激式開關(guān)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(diào)整極其方便。本開關(guān)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(kuò)展(如擴(kuò)展RS 232總線控制方式等)。輸出電壓范圍15～30V，最大電流可達(dá)5A，最小調(diào)節(jié)值1V。

1 電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
如圖1所示，市電通過濾波后整流得到波動(dòng)較大的直流電。電壓變換電路將高壓直流電轉(zhuǎn)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(duì)輸出電壓進(jìn)行預(yù)設(shè)，單片機(jī)將輸出電壓運(yùn)算為反饋電阻值從而輸出控制信號(hào)控制數(shù)字電位器電阻值改變?yōu)橛?jì)算值，進(jìn)而改變控制電路反饋端電壓。控制電路將反饋電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，改變PWM波形的占空比，完成輸出電壓的調(diào)整。

圖中光電隔離實(shí)現(xiàn)了電路輸入／輸出端隔離，使輸出端對(duì)地較低電位從而保證輸出直流電壓負(fù)極對(duì)人體安全。控制電路選用UC3842，價(jià)格便宜，可靠性高。單片機(jī)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。