開關電源降壓型電路原理和設計

時間：2020-01-05

一種多功能開關電源設計(2)
單片機控制模塊,包括單片機和相應的A/D、D/A轉換模塊、繼電器切換控制模塊,以及人機交互接口。這一模塊的作用是通過單片機輸出的D/A轉換信號和繼電器切換控制信號,對開關電源**模塊進行控制,從而實現程序控制升壓、降壓和電路切換的功能。模塊中的單片機采用C8051F330D,為增強型51內核單片機,集成了10位ADC和10位DAC,滿足設計精度需要。人機交互接口采用CH452L集成數碼管顯示和鍵盤控制器,完成數據顯示和鍵盤輸入的功能。擴展要求中的參數掉電記憶功能,由串行E2PROM芯片 AT24C08完成。
輔助電源模塊完成從220V到系統(tǒng)所需各路電源的變壓、整流、降壓等工作。輔助電源模塊通過整流提供兩路直流輸出,一路給開關電源的**模塊提供輸出所需的足夠能量,另一路由LM2576和LM1117穩(wěn)壓給單片機和其他控制模塊提供控制需要的較低壓直流電。
硬件電路設計
降壓型電路原理和設計
采用LM2576構成的降壓電路如圖2所示,輸出電壓經R1和R2分壓取樣后送到減法器的正輸入端,負端接VSET。VSET信號是單片機給出的電壓信號,輸出的取樣電壓減去D/A轉換電壓后得到誤差信號。再將誤差信號加上參考電壓(VREF)1.23V, 將此結果送到LM2576的反饋端。當輸出電壓因某種原因下降時,取樣電阻分壓下降,**單片機D/A轉換信號給出的參考電壓,減法器輸出小于 1.23V,此信號送到LM2576反饋端后,開關信號的占空比增加,電感儲能增加,輸出電壓上升,較終使輸出電壓保持穩(wěn)定。此反饋回路的本質仍然是負反饋,并且符合LM2576的使用要求。

相比于傳統(tǒng)的直接反饋,本設計中的反饋回路復雜度較高,這種設計主要是出于以下考慮：**是便于單片機控制,只要改變D/A轉換輸出電壓,則反饋回路起作用,自動將輸出取樣電壓向D/A轉換電壓靠近,完成電壓調整過程;其次,可以滿足設計要求中的零伏輸出。若單純用LM2576的反饋引腳,則手冊中給出的參考電路較低輸出只能達到1.25V,因此需要將反饋電壓“平移”一個VREF參考電壓的電平。最后是因為LM2576的反饋端是以1.23V為基準進行比較的：當反饋取樣電壓大于1.23V時,減小開關的占空比;大于1.23V時,增加占空比。一般的誤差電壓不會大于1V,因此需要將減法結果再向上“平移”一個VREF的電平。
反饋電阻分壓得到的電壓還同時送到單片機的DAC,通過D/A轉換和尺度換算,得到輸出電壓值,作為數字量顯示輸出到數碼管上。
升壓型電路原理和
升降壓電路的切換
升壓型開關電源的原理
圖3是升壓型開關電源的原理圖。由于存在電感,因此可以做到輸出電壓大于輸入電壓。開關管導通時,電流經電感→開關管→接地,二極管截止;開關管截止時,電流被截斷,電感放出能量,這時電流經二極管給電容充電并給負載提供電流,實現了升壓型電源。
LM2576在電路中所起的作用可以看作是PWM發(fā)生器和開關管的集成,因此,雖然LM2576通常用做降壓電路,但具有改造成為升壓電路的能力。

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詞條說明
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為確保調壓器正常運行，需對其進行定期檢查和維護： (1) 停電仔細清掃各部件，去除內部積聚的灰塵和污垢。特別是線圈與電刷接觸的表面，應經常保持清潔，否則易加大火花而燒壞線圈表面，如發(fā)現線圈表面燒有黑色斑點，可用棉紗沾酒精（90%）擦拭，直至表面斑點除去為止。 (2) 檢查TSGC2J三相接觸式調壓器的使用情況，如：旋轉部分有否異樣松動，線圈接觸表面是否光潔，有無異聲等，凡發(fā)現不正常的現象應切斷電源
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光敏自動調光LED燈具的方框圖和實物圖光敏元件的作用是感受周圍的日光，如果日光越強那么就輸出一個PWM信號到所有靠近日光的LED燈具（例如LED日光燈），把它們的亮度調暗。一個調光信號發(fā)生器可以調節(jié)很多LED燈具，只要這些燈具的恒流驅動源帶有PWM調光控制接口。這種調光系統(tǒng)本身的**達92%以上。而且不存在任何和墻上可控硅調光線路的兼容性問題。這種全自動的自適應節(jié)能調光是任何熒光燈、節(jié)能燈、高
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?開關電源的缺點是存在較為嚴重的開關干擾。開關電源中，功率調整開關晶體管V工作在開關狀態(tài)，它產生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產生尖峰干擾和諧振干擾，這些干擾如果不采取一定的措施進行抑制、消除和屏蔽，就會嚴重地影響整機的正常工作。此外由于開關電源振蕩器沒有工頻變壓器的隔離，這些干擾就會串入工頻電網，使附近的其他電子儀器、設備和家用電器受到嚴重干擾。 ??&nb
可控硅調光的缺點和問題
三．用可控硅對LED調光普通的白熾燈和鹵素燈通常采用可控硅來調光。因為白熾燈和鹵素燈是一個純阻器件，它不要求輸入電壓一定是正弦波，因為它的電流波形永遠和電壓波形一樣，所以不管電壓波形如何偏離正弦波，只要改變輸入電壓的有效值，就可以調光。采用可控硅就是對交流電的正弦波加以切割而達到改變其有效值的目的。其電原理圖如圖9所示。虛線部分就是安裝在墻上的可控硅調光開關。a-b之間的電阻就是白熾燈負載。所以