基于單片機的數控開關電源設計方案

　　2.3 功率變換電路

　　功率變換電路采用不對稱半橋功率變換器，如圖5所示。圖5（a）所示電路開關管M1導通、M2截止，電容C4放電。圖5（b）所示電路開關管M2導通、M1截止時，電容C4充電。圖中R1、R2、R6、R7在開關管關斷時為泄放電阻，用來泄放開關管結電容電壓。C4為儲能電容，電容容量不能低于2μF,否則會降低系統帶載能力。

　　（a）

　　（b）

　　圖5 不對稱半橋功率變換器電流流向圖

　　2.4驅動電路

　　PWM信號產生芯片采用KA3525,它是一個典型的性能優良的開關電源控制芯片。其內部包括誤差放大器、比較器、振蕩器、觸發器、輸出邏輯控制電路和輸出三極管等環節。KA3525的1和2腳是內部運算放大器的輸入端，系統中單片機的D/A轉換接口的一個引腳與KA3525的2腳連接，實現KA3525的數字控制與步進調整。11和14腳輸出交替的兩路控制信號，經驅動電路與功率開關管的門極相連接。本文采用的驅動電路如圖6所示。當11腳輸出高電平、14腳輸出低電平時，N1、P2導通，耦合變壓器原邊電流流向如圖6（a）所示。當14腳輸出高電平、11腳輸出低電平時，N2、P1導通，耦合變壓器原邊電流流向如圖6（b）所示。圖7為驅動電路耦合變壓器的輸出波形。

　　圖6 不對稱半橋驅動電路電流流向圖

　　圖7 驅動電路耦合變壓器的輸出波形

　　2.5輸出電路

　　圖8即為LC濾波電路。電路中電感L4使電流波形變得平滑，電容則起到穩壓的作用。其中電容C1為低頻濾波，電容C7為高頻濾波。

　　圖8 LC濾波電路

　　2.6穩壓電路

　　如上圖2所示，輸出電壓經采樣電阻采樣調整后輸入KA3525的1腳，與單片機設定的KA3525的2腳電壓進行比較，以實現穩定輸出電壓。若輸出電壓升高，則采樣電壓大于2腳給定電壓，KA3525輸出的脈寬變窄，反之變寬。

　　2.7輔助電源電路

　　由于本電路中KA3525芯片和單片機分別需要12V和5V的直流電壓，故須設計輔助電源，其電路如圖9所示。 輔助電源輸出采用三端穩壓器7812和7805實現12V和5V的直流電壓。

　　圖9 輔助電源電路

　　3、基于凌陽單片機開關電源的數控設計

　　本文數控部分采用凌陽公司的SPCE061A進行控制。SPCE061A主要包括輸入/輸出端口、定時器/計數器、數/模轉換、模/數轉換、串行設備輸入輸出、通用異步串行接口、低電壓監測和復位等部分。SPCE061A單片機應用領域非常廣泛。