程控開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的控制方式對(duì)比

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源由多個(gè)電子器件構(gòu)成，但本質(zhì)上，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的核心是一個(gè)直流變壓器。所以想要對(duì)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源進(jìn)行分析并不難。在本文中，小編將為大家介紹通過(guò)程控的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的控制方法選擇與效率的提高方案。

控制方法選擇

方案一：采用單片機(jī)產(chǎn)生PWM波，控制開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通與截止。根據(jù)片內(nèi)AD采樣后的反饋電壓程控改變占空比，使輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)定值。負(fù)載電流在康銅絲上的取樣經(jīng)片內(nèi)AD后輸入單片機(jī)，當(dāng)該電壓達(dá)到一定值時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)管，形成過(guò)流保護(hù)。該方案主要由軟件實(shí)現(xiàn)，控制算法比較復(fù)雜，速度慢，輸出電壓穩(wěn)定性不好，若想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜。

方案二：采用恒頻脈寬調(diào)制控制器TL494，這個(gè)芯片可推挽或單端輸出，工作頻率為1kHz~300kHz，輸出電壓可達(dá)40V，內(nèi)有5V的電壓基準(zhǔn)，死區(qū)時(shí)間可以調(diào)整，輸出級(jí)的拉灌電流可達(dá)200mA，驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)。芯片內(nèi)部有兩個(gè)誤差比較器，一個(gè)電壓比較器和一個(gè)電流比較器。電流比較器可用于過(guò)流保護(hù)，電壓比較器可設(shè)置為閉環(huán)控制，調(diào)整速度快。

所以通過(guò)上面的分析，建議采用第二種方案。

電流工作模式的方案選擇

方案一：電流連續(xù)模式

電流連續(xù)工作狀態(tài)，在下一周期到來(lái)時(shí)，電感中的電流還未減小到零，電容的電流能夠得到及時(shí)的補(bǔ)充，輸出電流的峰值較小，輸出紋波電壓小。

方案二： 電流斷續(xù)模式

斷續(xù)模式下，電感能量釋放完時(shí)，下一周期尚未到來(lái)，電容能量得不到及時(shí)補(bǔ)充，二極管的峰值電流非常大，對(duì)開(kāi)關(guān)管和二極管的要求就非常高，二極管的損耗也非常大，而且由于電流是斷續(xù)的，輸出電流交流成分比較大，會(huì)增加輸出電容上的損耗。對(duì)于相同功率的輸出，斷續(xù)工作模式的峰值電流要高很多，而且輸出直流電壓的紋波也會(huì)增加，損耗大。

鑒于上面分析，本設(shè)計(jì)選用方案一。

提高效率的方案選擇

影響效率的因素主要包括單片機(jī)及外圍電路功耗、單片機(jī)及外圍電路供電電路的效率和DC-DC變換器的效率。本設(shè)計(jì)采用了超低功耗的單片機(jī)MSP430F169，高轉(zhuǎn)換效率的芯片對(duì)外圍電路進(jìn)行供 電，并且采用低損耗的元器件和優(yōu)異的控制策略。

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

“開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源”與“串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電源”相比，高效節(jié)能;適應(yīng)市電變化能力強(qiáng);輸出電壓可調(diào)范圍寬;一只開(kāi)關(guān)管可方便地獲得多組電壓等級(jí)不同的電源;體積小，重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛地得到采用。

(1)功耗小，效率高

(2)體積小，重量輕

(3)穩(wěn)壓范圍寬

(4)濾波的效率大為提高，使濾波電容的容量和體積大為減少

(5)電路形式靈活多樣

缺點(diǎn)：

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是存在較為嚴(yán)重的開(kāi)關(guān)干擾。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中，功率調(diào)整開(kāi)關(guān)晶體管工作在狀態(tài)，它產(chǎn)生的交流電壓和電流通過(guò)電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和庇振干擾，這些干擾如果不采取一定的措施進(jìn)行抑制、消除和屏蔽，就會(huì)嚴(yán)重地影響整機(jī)的正常工作。此外由于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源振蕩器沒(méi)有工頻變壓器的隔離，這些干擾就會(huì)串入工頻電網(wǎng)，使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾。