一种开关稳压电源的设计

　近些年来，随着电子技术的迅猛发展，开关稳压电源已作为一种较理想的电源为人们所使用。然而当前的开关稳压电源，虽然体积小，效率高，但输出电压的纹波较大口〕，难以保证输出电压的高稳定性。为此，笔者设计了一种新的开关稳压电源。

1电路设计原理

    该开关稳压电源的电路原理框图如图1所示，整流滤波电路采用单相全波桥式整流，其输出电压高，变压器利用效率高，脉动小，交流分量小，从而可以减小输出噪声纹波。其电路图如图2所示。

    为了实现输出电压范围20'v 36 V，采用软硬件结合的方法对产生的直流电压信号进行处理。由于专用开关，芯片TL494}"}能辅助调节品体管的开关脉冲占空比，效率较高，外围电路也比较简单，比较容易实现，故采用该芯片实现，其原理图如图3所示。振荡频率的计算公式为:

    在恒定频率的PWM(脉冲调宽)通断中，控制开关通断状态的控制信号是通过一个控制电压与锯齿波相比较产生的，控制电压则是通过偏差值获得。当放大的偏差信号的电平高于锯齿波时，比较器输出高电平，从而导致开关通断;当反馈电压高于T L494基准电压时，片内误差放大器输出电压增大，将导致外接品体管T和TL494的内部2个品体管的导通时间缩短，使得输出电压降到与基准电压基本相等，从而维持输出电压基本保持稳定。

    为了实现过电流保护，一般需要用取样电阻串联在电路中，但这会影响电源的效率，多用于小功率开关稳压器，而在大功率的开关稳压电源中，考虑到功耗，应尽量避免取样电阻的接人。因此，通常将过电流保护转换为过、欠电压保护。过流保护的电路原理图如图4所示。通过接人取样电阻将过电流保护转换为过电压保护，从而实现过流保护。

2系统软件设计与试验

    系统软件设计采用结构化程序设计方法，软件主体流程图如图5所示。系统首先完成系统硬件和系统变量的初始化(包括变量设定，设置控制键，设置功能键等)，再由单片机读取设定的值，进行数据的D /A转换处理，后送至T L494，再由单片机A心转换处理，最后由AT89C52单片机控制显示接口芯片，显示输出的电压值，即为开关稳压电源的输出值。

    在实验室中，对该稳压电源进行了测试。其基本指标为:①输出电压范围20'v36V ;②最大输出电流1.8A;③电压调整率粗织;④负载调整率粗50 0 ;⑤输出噪声纹波电压峰峰值粗0. 7V ;ODC-DC变换器的效率)850 o ;⑦具有过流保护功能。可见，该电源的稳压性能指标较高，特别是纹波控制较好。

3结语

    笔者设计的稳压电源采用单片机T L494控制，输出电压幅度在20'v36V，具有结构简单，工作可靠，稳定性好，输出电压稳定的特点，适合在教学实验仪器中应用，是对实际应用中的稳压电源的进一步改进，有比较广阔的应用和发展前景。

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