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数字电源简介及基于MCU控制的数字电源电路设计

消耗积分:0 | 格式:rar | 大小:0.3 MB | 2017-12-07

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  数字电源具有以下特点:数字化控制的电源转换,以 MCU(微控制器)或 DSP(数字信号处理器)为核心,它能实现 PWM(脉宽调制)稳压回路控制、 软件启动等功能;数字电源管理,对电压和电流等电源输出进行配置的功能;采用整合数字电源(fusion digital power)技术,实现了开关电源中模拟组件与数字组件的优化组合,例如,功率级所用的模拟组件——MOsFET驱动器,可以方便地与数字电源控制器相连 并实现各种保护;能达到很高的技术指标,例如,其 PWM 分辨力可达150 ps(10 S~12 S)水平,这是传统开关电源所望尘莫及的;大量的电源管理和一些电源控制功能是通过 PMBus(电源管理总线)实现的,PMBus 是一种开放标准的数字电 源管理协议,该协议是2004年10月由2家世界领先的电源公司 Artesyn Technologies和AstecPower,以及6家世界领先的半导体企业共同建立。

  数字电源的硬件设计

  数字电源属于开关电源类产品,其主要的性能指标有:纹波与噪声、电源转换效率、输出电压稳定度、保护与安全特性。性能指标数据的高低直接影响数字电源产品的品质好坏。本文重点介绍数字电源的系统组成、PWM 稳压回路和电源滤波电路的设计。

  数字电源有 MCU 控制和 DSP 控制两种解决方案。本数字电源系统采用 MCU 控制方案,整个系统由主控制器、PWM 稳压回路、电流电压取样电路、键盘 显示电路、电源滤波电路等组成,其系统的框图见图1。数字电源的主控制器是深圳宏晶科技有限公司生产、具有A/D转换和 PWM 功能、高速/低功耗 STC12C5410AD 型单片机,其内部配有10 kB 程序存储器和512 B 的 RAM。电流电压的取样信号反馈到单片机的 A/D 输入端,经数字信号处理分析,单片机输出 PWM 信号,控制 PWM 稳压回路的功率开关管的导通或截止, 经功率电感的充放电实现能量转换。

  用户不仅能从显示器上观察到当前的电源参数,还可通过键盘随时修改电源参数。单片机通用串行口实现上位计算机与数字电源之间通信。

数字电源简介及基于MCU控制的数字电源电路设计

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