近些年來(lái)，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源已作為一種較理想的電源為人們所使用。然而當(dāng)前的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，雖然體積小，效率高，但輸出電壓的紋波較大口〕，難以保證輸出電壓的高穩(wěn)定性。為此，筆者設(shè)計(jì)了一種新的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。

1電路設(shè)計(jì)原理

    該開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的電路原理框圖如圖1所示，整流濾波電路采用單相全波橋式整流，其輸出電壓高，變壓器利用效率高，脈動(dòng)小，交流分量小，從而可以減小輸出噪聲紋波。其電路圖如圖2所示。

    為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓范圍20"v 36 V，采用軟硬件結(jié)合的方法對(duì)產(chǎn)生的直流電壓信號(hào)進(jìn)行處理。由于專(zhuān)用開(kāi)關(guān)，芯片TL494}"}能輔助調(diào)節(jié)品體管的開(kāi)關(guān)脈沖占空比，效率較高，外圍電路也比較簡(jiǎn)單，比較容易實(shí)現(xiàn)，故采用該芯片實(shí)現(xiàn)，其原理圖如圖3所示。振蕩頻率的計(jì)算公式為:

    在恒定頻率的PWM(脈沖調(diào)寬)通斷中，控制開(kāi)關(guān)通斷狀態(tài)的控制信號(hào)是通過(guò)一個(gè)控制電壓與鋸齒波相比較產(chǎn)生的，控制電壓則是通過(guò)偏差值獲得。當(dāng)放大的偏差信號(hào)的電平高于鋸齒波時(shí)，比較器輸出高電平，從而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)通斷;當(dāng)反饋電壓高于T L494基準(zhǔn)電壓時(shí)，片內(nèi)誤差放大器輸出電壓增大，將導(dǎo)致外接品體管T和TL494的內(nèi)部2個(gè)品體管的導(dǎo)通時(shí)間縮短，使得輸出電壓降到與基準(zhǔn)電壓基本相等，從而維持輸出電壓基本保持穩(wěn)定。

    為了實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)，一般需要用取樣電阻串聯(lián)在電路中，但這會(huì)影響電源的效率，多用于小功率開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，而在大功率的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中，考慮到功耗，應(yīng)盡量避免取樣電阻的接人。因此，通常將過(guò)電流保護(hù)轉(zhuǎn)換為過(guò)、欠電壓保護(hù)。過(guò)流保護(hù)的電路原理圖如圖4所示。通過(guò)接人取樣電阻將過(guò)電流保護(hù)轉(zhuǎn)換為過(guò)電壓保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。

2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

    系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，軟件主體流程圖如圖5所示。系統(tǒng)首先完成系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)變量的初始化(包括變量設(shè)定，設(shè)置控制鍵，設(shè)置功能鍵等)，再由單片機(jī)讀取設(shè)定的值，進(jìn)行數(shù)據(jù)的D /A轉(zhuǎn)換處理，后送至T L494，再由單片機(jī)A心轉(zhuǎn)換處理，最后由AT89C52單片機(jī)控制顯示接口芯片，顯示輸出的電壓值，即為開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出值。

    在實(shí)驗(yàn)室中，對(duì)該穩(wěn)壓電源進(jìn)行了測(cè)試。其基本指標(biāo)為:①輸出電壓范圍20"v36V ;②最大輸出電流1.8A;③電壓調(diào)整率粗織;④負(fù)載調(diào)整率粗50 0 ;⑤輸出噪聲紋波電壓峰峰值粗0. 7V ;ODC-DC變換器的效率)850 o ;⑦具有過(guò)流保護(hù)功能�？梢�(jiàn)，該電源的穩(wěn)壓性能指標(biāo)較高，特別是紋波控制較好。

3結(jié)語(yǔ)

    筆者設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源采用單片機(jī)T L494控制，輸出電壓幅度在20"v36V，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，穩(wěn)定性好，輸出電壓穩(wěn)定的特點(diǎn)，適合在教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器中應(yīng)用，是對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)壓電源的進(jìn)一步改進(jìn)，有比較廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。