数控开关电源设计教程

　　本文介绍了一种基于单片机操控的数控开关电源，以89C51单片机作为操控中心，对开关改换电路进行脉宽调制，构成一个智能闭环操控体系。单片机操控的开关电源具备更加完善的功用，更人性化、智能化，便于实时监控。

　　其功用首要包含对开关电源输出电压进行检测，并显示实时电压值;经过按键进行编程预置希望输出的电压;经过A/D转换器采样输出电压，依据PID算法计算操控量修正占空比,以得到希望的输出电压，并经过PID算法操控输出电压稳定在设定的电压值上;拥有可靠的过流维护功用以及辅助电源可一起作为电源输入和给单片机供给作业电压，并能够经过键盘不断改动PID参数，能够进行实时调整。

　　假定基准电压为5v，因为电网动摇导致输入电压减小，那么输出电压也将会削减，此时，所采样的电压将减小，假定为4.9v，差错为0.1v，经过比较放大后，脉冲调制电路依据这个差错，进步占空比使输出电压增大，同理，当因为电网动摇导致输出电压增大时，脉冲调制电路下降占空比使输出电压减小，以此来操控输出电压的稳定。

 

　　市电经过整流滤波后，一路电压经过7805稳压得到一个+5v电压，该电压作为单片机的作业电源，另外一路电压直接作为开关改换电路的输入电压。单片机依据键盘输入值和取样值之间的差值，修正脉冲占空比，并输出操控功率开关管，以便得到希望的输出电压值，并依据模/数转换器所采样的电压和键盘输入比较，依据差值调用PID算法再次修正脉宽使输出电压稳定。

　　开关改换器采用磁铁心电感作为储能元件，在功率开关管导通时，电感储能，在开关管截止时，电感开释能量给负载。单片机定时采样输出端的电压，经过ADC0832送进单片机进行处理，单片机依据处理结果输出更新的操控信号，经过光电耦合器滤除干扰后输出操控信号操控功率开关管作业状况。

　　在本体系中，用户能够依据需要从键盘输入希望的电压，单片时机依据键盘输入与采样电压的差值，更新脉宽，使电源输出相应电压，更新脉宽后，单片时机马上调用PID操控算法，对输出电压进行稳定操控。

　　闭环时，电源自动进行脉宽调制，当体系读取到键盘预置的电压变化时，先将键盘输入值和从输出端的取样值相比较，假定当前键盘输入为10v，从输出端取样的值为6v，差值为4v，则体系会依据这个差值，更新脉宽使得输出端电压上升为10v;同样，当键盘输入为6v，输出端取样值为10v，差值为-4v，体系会依据算法，将占空比减小以使输出电压变小，这就是体系脉宽调制过程。

　　一起，电源能够自动稳压，假定在某一正常状况下，输出为V0，反馈电压问Vf(Vf=V0)，用户设定电压为Vs，当V0=Vs时，误差为0，单片机不进行脉宽更新，当电网动摇导致输出添加时，即V0>Vs时,单片机采样的电压也添加，单片机依据误差修正占空比使导通时刻变小，从而使电压下降，同样当电网动摇使输出电压下降时，即V0