基于程控開關穩壓電源設計

　　2 提高效率

　　如何提高開關電源的效率顯得尤為重要。在提高開關電源的效率上采取了如下措施。

　　2．1 DC-DC轉換電路中電感在很大程度上影響系統的效率。市場上很難買到符合要求的電感，在繞制時對電感磁芯和漆包線的要求非常高，應將輸出電壓紋波降到最小。

　　2．2 DC-DC轉換電路中開關管采用MOS管取代雙極性晶體管，串聯柵極電阻將衰減由MOS輸入電容、柵一源電路引線電感所產生的高頻寄生振蕩。可有效提高轉換效率，若選用幾個MOS管IRF530并聯，可進一步提高效率。

　　2．3續流二極管選擇肖特基二極管，其開啟時間短、管壓降小，可使電感存儲能量大，有利于提高電源轉換效率。

　　2．4二極管、電感和MOS管的柵極最好盡可能地靠近焊接，這樣可以減少損耗，有利于提高系統的效率。

　　3 測試數據和分析

　　3．1 電壓調整率SU

　　電壓調整率SU指U2在指定范圍內變化時，輸出電壓U0的變化率。用自耦調壓器調節U2從15V到21V之間變化，在輸出電流為2A時候，測量出輸出電壓，從而得到電壓調整率SU。

　　3．2 負載調整率SI

　　負載調整率SI指I0在指定范圍內變化時，輸出電壓U0的變化率。改變負載電阻，使輸出電流在0～2A以內變化時，得到負載調整率數據如下。

　　3．3 DC-DC變換器效率

　　效率η=P0／PIN，其中P0=U0I0，PIN=UINIIN。用毫伏表在DC-DC模塊端口直接讀出輸入和輸出電壓電流各值，可得變換器效率。

　　3．4 紋波電流

　　在開關電源設計中，MOS管源極接上1kΩ的電阻，電源濾波處加無極性電容，濾除高頻紋波。電流紋波實測數據如下。

　　基于AT89S52的開關穩壓電源具有良好智能控制和步進功能，測試數據表明電源系統具有較高的電壓調整率和負載調整率，并具有很高的效率，電源在最大輸出功率下能連續安全工作足夠長的時間。當然可通過對MOS管及相關元器件選擇、電路優化設計，或選擇DC-DC成品模塊可進一步提高電源性能。