【導(dǎo)讀】本文主要介紹了開關(guān)穩(wěn)壓電源CPU與直流主回路拓撲的幾種方案，并針對不同的情況進行分析，而后選擇出更加適合于實際情況的方案來進行設(shè)計。對于程控開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計有興趣的朋友不妨花上幾分鐘來閱讀本文，從中學(xué)習(xí)到方案選擇的思路及技巧。
開關(guān)電源通過控制開關(guān)管開通與關(guān)斷的時間比率來維持電壓的穩(wěn)定輸出，這種方式的最大好處就是擁有極佳的效率與功率密度。隨著開關(guān)電源在現(xiàn)代設(shè)計中的普及，其開始向智能化、高頻化發(fā)展。在本文中，小編將為大家介紹一種程控開關(guān)穩(wěn)壓電源，并對設(shè)計方案進行介紹。
在本文中的程控開關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)指標為：輸出電壓30V至36V可調(diào)，最大輸出電流2A，有過流保護功能，能對輸出電壓進行鍵盤設(shè)定和步進調(diào)整、步進值1V，并能實時顯示輸出電壓和電流的開關(guān)穩(wěn)壓電源。
主控CPU的選擇
方案一：采用AT89S51單片機進行控制。51單片機外接A/D和D/A比較簡單，但是由于51單片機功能簡單，對于這種復(fù)雜的系統(tǒng)來說做起來比較復(fù)雜。
方案二：采用超低功耗單片機MSP430F169，這是一個完全集成的混合信號系統(tǒng)級MCU芯片。內(nèi)部集成12位的A/D芯片和D/A芯片，且這個單片機資源非常豐富。采用JTAG方式，可通過USB口在線下載調(diào)試，使用十分方便，并且低功耗便于整體效率的提高。
DC-DC主回路拓撲的方案選擇
DC-DC變換有隔離和非隔離兩種。輸入輸出隔離的方式雖然安全，但是由于隔離變壓器的漏磁和損耗等會造成效率的降低，隔離變壓器繞制復(fù)雜，所以選擇非隔離方式，具體有以下幾種方案：
方案一：BUCK拓撲。如圖1所示，開關(guān)V1受占空比為D的PWM波的控制，交替導(dǎo)通或截止，再經(jīng)L和C濾波器在負載R上得到穩(wěn)定直流輸出電壓Uo=D×Vd（D≤1），由于輸入電壓為18V，輸出電壓20V~36V，故不能滿足要求。
圖1 BUCK拓撲
方案二：BOOST拓撲。如圖2所示，開關(guān)V1導(dǎo)通時電感儲能，截止時電感能量輸出。只要電感繞制合理，能達到要求的輸出電壓30V~36V，且輸出電壓Uo呈現(xiàn)連續(xù)平滑的特性。
圖2 BOOST拓撲
方案三：BUCK-BOOST拓撲。如圖3所示，由于電路屬于升降壓拓撲，控制比較復(fù)雜，因本設(shè)計只需升壓，故選擇方案二。
圖3 BUCK-BOOST拓撲
