中心議題:
- 幾種數控直流穩壓電源設計方案比較
隨著新型電力電子器件和適于更高開關頻率的電路拓撲的不斷出現,傳統應用技術,由于功率器件性能的限制使開關電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓撲和新型的控制技術,可使功率開關工作在零電壓或零電流狀態,為了提高開關電源工作效率,設計出性能優良的開關電源,十分必要。
1 幾種數控直流穩壓電源設計方案比較
1.1 幾種設計方案電路原理
方案1:采用模擬的分立元件,利用純硬件來實現功能,通過電源變壓器、整流濾波電路以及穩壓電路,實現穩壓電源穩定輸出±5 V、±12 V、±15 V并能可調輸出0~30 V電壓,見圖1所示。但由于模擬分立元件的分散性較大,各電阻電容之間的影響較大,因此所設計的指標不高、不符合設計要求、且使用的器件較多、連接復雜、靈活性差、功耗也大,同時焊點和線路較多,使成品的穩定性和精度受到影響。
方案2:此方案采用傳統的調整管方案,主要特點在于使用一套雙計數器完成系統的控制功能,其中二進制計數器的輸出經過D/A變換后去控制誤差放大的基準電壓,以控制輸出步進。十進制計數器通過譯碼后驅動數碼管顯示輸出電壓值,為了使系統工作正常,必須保證雙計數器同步工作。
方案3:此方案不同于方案1之處在于使用一套十進制計數器,一方面完成電壓的譯碼顯示,另一方面其輸出作為EPROM的地址輸入,而由EPROM的輸出經D/A變換后控制誤差放大同步的問題,但由于控制數據燒錄在EPROM中,使系統設計靈活性降低。
方案4:此方案采用51系列單片機作為整機的控制單元,通過改變輸入數字量來改變輸出電壓值,從而使開關控制電源輸出電壓發生變化,間接地改變輸出電壓的大小。為了能夠使系統具備檢測實際輸出電壓值的大小,經過ADC0809進行模數轉換,間接用單片機實時對電壓進行采樣,然后進行數據處理。利用單片機程控輸出數字信號,經過D/A轉換器(DA0830)輸出模擬量,再經開關電源控制電路,使得輸出電壓達到穩壓的目的。單片機系統還兼顧對恒壓源進行實時監控,輸出電壓經過電流/電壓轉變后,通過A/D轉換芯片,實時把模擬量轉化為數據量,經單片機分析處理,經過數據形式的反饋環節,使電壓更加穩定,構成穩定的壓控電壓源。而且采用PWM控制的開關電源,該電源具有高集成度、高性價比、最簡外圍電路、最佳性能指標、能構成高效率無工頻變壓器的隔離式開關電源等優點。而且在成本上與同等功率的線性穩壓電源相當,而電源效率顯著提高,體積和重量則大為減小。