原创《单片机控制下可变输出电压的电源设计》：这是一篇与单片机论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要： 针对目前使用的开关电源几乎都采用旋钮开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,使用麻烦的缺点,设计一种基于STC12C5A60S2单片机的可变输出电压的电源,使其功能更加完善并提高智能化程度.它产生两路47 kHz的PWM脉冲信号,分别经过MOS驱动IC IR2104控制两个BUCK电路.单片机内部自带的10位ADC能通过电压电流检测电流实时反馈两路的电流和电压数值,并由此调整输出的PWM的占空比,形成电压闭环控制系统.设计按键能设置输出电压的大小、液晶屏显示实时输出电压与电流.测定显示在额定电流1 A输出的情况下,满载的供电效率为82%,输出电压误差小于0.15 V.
关键词： 开关电源； BUCK； STC单片机； IR2104； 可调输出； 精确控制
中图分类号： TN911?34； TN958 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）02?0091?04
Abstract： As the rotary switch is mostly used in the current switching power supply to regulate the voltage, which has low regulation precision, frequency hops and troublesome operation, a variable output voltage power supply based on the STC12C5A60S2 microcontroller was designed to further enhance its function and improve its intelligence level. The power supply produces two 47 KHz PWM pulse signals which control two BUCK circuits respectively by making MOS drive IC IR2104. The MCU with built?in 10?bit ADC can feed back the current and voltage values of the two signals in real time by voltage and current detection, and regulate the output duty cycle of PWM to form a voltage closed?loop control system. The button can be designed to set the output voltage value, and the LCD screen can display the real?time output voltage and current values. The test shows that the full?loaded power efficiency is 82% and the error of output voltage is less than 0.15 V under the condition of 1 A output rated power.
Keywords： switching power supply； BUCK； STC microcontroller； IR2104； adjustable output； precision control
0 引 言
20世纪50年代初,美国宇航局为了搭载火箭,开关电源应运而生,从此开关电源以小型化、轻巧化为创造目标.在发展了半个多世纪后,开关电源技术越来越成熟,更因具备了体积小、重量轻、性能稳定、发热低、转换效率高等优点,慢慢地取代了传统电源技术下所制造的不间断工作电源,在电子设备等各领域具有广泛的应用[1?2].然而,在电力电子器件方面,目前使用的几乎都为旋钮开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,造成使用上的麻烦.目前国内外学者研究的开关电源普遍存在的问题有：多数使用模拟IC控制,控制式样不够智能化；不能显示输入和输出的电流电压状况；多数开关电源为固定输出；可调的开关电源只能手动通过电位器模拟调整,不能直接得到准确的预设电压[3?4].
本文采用51单片机和斩波电路设计出一种可调稳压电源,并且通过控制PWM调试不同的占空比来实现输出电源的调制.采用单片机来控制开关电源,可使其功能更加完善并提高智能化程度,可以通过监测相关信息的反馈分析得到实时数据,对运行中的开关电源进行检测、分析反馈信息并显示电源状态；设置相关按键进行输出电压的精确控制；还能自动监测电源功率,对电源进行过压、过流保护,提高设备的安全性,进行实时控制等.
1 系统论述及整体结构
直流?直流（DC?DC）变换是将固有的直流电压转换成可调整的电压,又叫作直流斩波.它有多种拓扑结构,本系统应用的是BUCK型直流/直流变换,其特征是输出的电压比输入电压低.当MOS管或者管导通很长时间后,所有的元器件均处在一种理想状态的情况下,此时电容的电压会等于输入的电压.
笔者设计的开关电源由STC单片机、BUCK主回路、降压稳压电路、按键电路、液晶电路、电压检测电路、电流检测电路等组成.系统总体设计构架图如图1所示.
1.1 单片机
STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期的单片机,其是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8～12倍.内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换,针对电机控制,强干扰场合[5].
单片机论文参考资料：
结论：单片机控制下可变输出电压的电源设计为关于本文可作为相关专业单片机论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文单片机论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
