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基于单片机统造的开合电源模块

发布时间:2021-11-28 10:56:41   作者:欧洲杯滚球投注   来源:欧洲杯比分投注

  古板的开闭电源平常以恒流或恒压任务,不行依据负载调治输出电压或电流,本文中,咱们策画了一种数字驾御的开闭电源模块。该电源模块是以TI公司的MSP430为驾御主题,通过数字PID调治器驾御反应输出来杀青的。起初先容了该电源模块的任务道理及团体策画计划,其次先容了部门闭节电途的硬件策画,给出了主措施及部门子措施的流程图。与古板的开闭电源比拟,该电源模块拥有体积幼、精度高、电途简陋、输出电压接连可调等甜头。

  开闭电源是诈欺今世电力电子技艺驾御功率开闭管(MOSFET、IGBT)开明和闭断的光阴比率来安宁输出电压的一种新型稳压电源,目前已通俗地操纵于很多周围中。跟着科学技艺的兴盛和电子产物的连接显示,很多电子产物对电能质地的央求越来越高,极少原始电能一经无法满意用户的需求,务必进程电能转换的处置后才略应用。古板的开闭电源的闭键驾御形式是采用脉宽调造集成电途的输出PWM脉冲,采用模仿PID调治器实行脉宽调造,这种驾御形式的舛错为:体积宏大,电途组织杂乱,表界不行实时地对其任务状况实行调治,且平常以恒流或恒压任务,也不行依据负载调治输出电压或电流。

  为领略决上述驾御形式的舛错,文中策画了一种以TI公司的高本能MSP430单片机为驾御主题的开闭电源模块,依据设定值和电源输出电压之差,由单片机直接对开闭电源模块的主电途杀青数字驾御。本开闭电源模块驾御主题是MSP430F449单片机,它是TI公司坐蓐的效用格表强盛的单片机,其低功耗的甜头满意了电源模块高效能的央求。本电源模块可能利便表界实时地对其任务状况实行调理,而且能依据负载实行自愿调治。

  本开闭电源模块是由调压电途和单片机驾御体例等部门构成,调压电途调换输出电压,单片机驾御体例担任处置收罗到的电信号,并反应给调压电途。本开闭电源模块采用数字驾御形式,通过给定量和反应量的较量获得差错,并通过数字PID调治器驾御反应输出,从而驾御开闭电源模块的输出。由MSP430单片机采用软件驾御PID调治和反应输出。

  总共体例由调压电途、辅帮电源、采样电途以及单片机驾御体例等几部门构成。总体策画框图如图1所示。

  从图1中可能看到,电能从左侧输入,右侧输出。辅帮电源给单片机供电。诈欺MSP430F449单片机高速ADC转换通道及时收罗输出电压与输出电流,并与设定值较量,依据收罗值和设定值之间的差错实行PID调治。

  如图2所示,调治电途由U1、功率MOSFET等组成。U1是TPS40304,是调治电途的主题,该芯片供应了各式可编程效用,蕴涵软启动策画、过电流包庇、环途赔偿,该芯片的2号引脚是软启动编程引脚,邻接到GND的电容CSS为软启动供应光阴延迟。比拟古板的普遍的整流二极管,导通电阻低的MOSFET整流管压低落,正在低压大电流园地,可能低落损耗,大大的升高了电源的效能。

  采样电途由U2、R3、R4、RR1和RR2组成。U2是MAX9934电流检测放大器,MAX9934的RS+和RS-引脚接正在R3的两头,该芯片的OUT引脚的输出电畅通过电阻R4出现输出电压,该输出电压与R3两头的电压成正比,反响了负载电流,该电压由MSP430单片机采样。从电阻RR1和RR2的中央获得电压信号传给MSP430单片机的一个AD引脚,由单片机采样,检测输出电压。

  通过键盘可能杀青电压参考值的设定,输出电压和电流的切换显示。因为MSP430F449单片机带有内部LCD驱动模块,可能直接将液晶显示模块邻接正在芯片的驱动端口,显示电压和电流的收罗值。也可能作废键盘和显示模块,用MSP430F449自带的I2C接口,输入和输出电压与电流值,不单可能减幼体积,利便集成化,还可能采纳其他电途转达来的驾御信号。



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