其 他 回 答共2條
1樓
概述：首先分析了現代開關電源的優(yōu)缺點及其發(fā)展狀況，在傳統(tǒng)開關電源的基礎上設計了一種新型的帶全面檢測和保護功能的開關電源，該電源輸入帶雷電浪涌保護，并配有RS-485通訊接口，可實現與上位通訊。 1、概述 隨著電子技術和電源技術的發(fā)展，開關電源以體積小、重量輕、功率密度大、集成度高、輸出組合便利等優(yōu)點而成為電子電路電源的首選。在實際的工作環(huán)境中，特別是在一些工業(yè)場所中，電磁環(huán)境十分惡劣，常常有異常情況出現，例如過電壓、瞬態(tài)脈沖沖擊波、強電磁輻射等。這些都有可能擊毀電源。影響整個系統(tǒng)的工作。通過設計以微處理機為核心的具有全面電源檢測技術輔以提高開關電源抗過電壓、抗干擾性能力的手段，設計了一種具有保護和監(jiān)控功能的開關電源。 2、設計思想 隨著電子設備對電源系統(tǒng)要求的日益提高，研究廉價的具有監(jiān)視"管理供電電源功能的開關電源愈來愈顯得必要。通過綜合考慮電源各種技術性能和對自身的安全要求以及開關電源性能的基礎上，設計出了一種新型實用的帶有過電壓檢測和保護裝置的智能化源。它具有以下幾個特點：（1）實現了對過電壓的檢測，并能記錄每次過電壓的瞬時值和峰值?？蓡觽溆秒娫垂╇姟崿F對電子電路的保護作用。（2）具有抗沖擊能力強、使用壽命長、帶液晶屏數字監(jiān)視的特點。 同時通過RS-485通信接口與管理計算機通訊能實現電源的工作和保護等功能的透明化。（3）能實時顯示輸出電壓、電流的大小、過電壓的次數、大小以及必要的參數設置信息。（4）通過接口與后臺或遠端PC機實現數據傳送。智能化電源的核心由顯示板、CPU板、通信板、備用電源板、過電壓檢測板、鍵盤、通信轉接板組成。裝置的關鍵是實現電壓的峰值檢測，尤其是過電壓的檢測。該開關電源使用了一種基于單片機的過電壓檢測和峰值電壓檢測方法，實驗證明它滿足了對檢測的快速性和精確性的要求。 3、系統(tǒng)硬件設計 3.1 原理框圖 系統(tǒng)硬件框架如圖1所示。在正常的情況下220V的交流輸入電壓經過整流、濾波、DC/DC.變換、限流穩(wěn)壓電路后可得到一個穩(wěn)定的輸出電壓。是一個普通開關電源。當有過電壓時，過電壓信號經過過電壓檢測電路檢測和峰值電壓保持電路保持，控制電源回路，斷開正常工作的交流電路，同時通過計算機啟動備用電源工作，以及完成對過電壓的瞬時值和峰值的測量。 3.2 PWM控制電路 系統(tǒng)采用的PWM調制器為SG3524型號[4]的芯片，電路如圖2所示。在芯片的電源信號入口端并聯一電容C2構成一個軟啟動電路。設計軟啟動電路的目的是防止在電源突然開通時產生的過大電流對芯片造成沖擊。在剛通電時，電容兩端電壓不能突變，它的電壓隨外部電源對其充電而逐漸升高，經過一段時間后，電路進入正常工作狀態(tài)。這樣保證了輸入電壓緩慢地建立起來，確保芯片不受損壞。輸出電路的開關功率管選用MOS功率管。由于功率管是在高頻狀態(tài)下工作會產生振蕩。為了消除這種寄生振蕩，應盡量減少與功率管各管腳的連線長度，特別是柵極引線的長度。若無法減少其長度，可以串聯小電阻，且盡量靠近管子柵極。圖中R3既是功率管的柵極限流電阻，又與R4一起消除功率管工作時產生的寄生振蕩。 3.3 變壓器驅動電路 變壓器驅動電路見圖3。驅動電路采用單端驅動工作方式，這種電路簡單、工作可靠性高。功率管由來自SG3524芯片的信號驅動。11、14腳的單端并聯輸出。當SG3524輸出高電平時，功率管導通，在電感L中儲能；輸出低電平時，功率管截止，導致流過電感L上的電流突然下降為零，L產生反電勢。該反電勢的脈沖電壓加在高頻變壓器的輸入端，驅動變壓器工作。同時，電感L作變壓器的阻抗匹配元件?！ ?由高頻變壓器輸出的交流電壓經二極管VD2、VD3進行整流倍壓后，再經C2濾波，得到高壓輸出。 3.4 采樣反饋電路 反饋回路中，對輸出電壓信號的取樣，采用在輸出端并聯電阻，再將高壓經電阻串聯衰減的方法實現?！ ?R3、R4、RW為電壓取樣反饋電阻。電壓經隔離反饋后，從SG3524芯片的1腳輸入，控制占空比，進而調節(jié)輸出電壓，達到穩(wěn)壓的目的。其穩(wěn)壓原理是：若輸出電壓偏高，采樣反饋的信號也偏高，與SG3524中誤差放大器的基準電壓比較后的電壓偏低，導致占空比的寬度變窄，引起輸出電壓下降；反之亦然。RW是可調電阻，通過調節(jié)RW來調節(jié)輸出電壓。 3.5 過電壓檢測電路 過電壓對于電源來說是一個非常有害的信號。雷電等引起的瞬時高電壓如果不加遏制，直接由電源引入RTU（遠程終端設備）則會影響其電源模塊的正常工作，各功能模塊的工作電壓升高而工作不正常，嚴重時會損壞模塊，燒壞元器件IC。 過電壓保護的基本原理是在瞬態(tài)過電壓發(fā)生的時侯（微秒或納秒級），通過過電壓檢測電路對這個信號進行檢測。過電壓檢測電路中主要的元件是壓敏電阻，壓敏電阻相當于很多串并聯在一起的雙向抑制二極管。電壓超過箝位電壓時，壓敏電阻導通；電壓低于箝位電壓時，壓敏電阻截止。這就是壓敏電阻的電壓箝位作用。壓敏電阻工作極為迅速，響應時間在納秒級。 過電壓檢測電路原理圖如圖(4)所示，當有過電壓信號產生時，壓敏電阻被擊穿，呈現低阻值甚至接近短路狀態(tài)，這樣在電流互感器的原級產生一個大電流，通過線圈互感作用在副級產生一個小電流，再通過精密電阻把電流信號轉變?yōu)殡妷盒盘枴＿@個信號輸入到電壓比較器LM393后，電壓比較器LM393輸出高電平，經過非門A 輸出的控制脈沖1控制電源回路,斷開開關電源電路，啟動備用電源?？刂泼}沖2送到單片機的中斷口，單片機控制回路啟動A/D轉換，采樣過電壓的瞬時值。 3.6 峰值電壓采樣保持電路 峰值電壓采樣保持電路如圖(5) 所示。峰值電壓采樣保持電路由一片采樣保持器芯片LF398 和一塊電壓比較器LM311構成。LF398的輸出電壓和輸入電壓通過LM311進行比較，當Vi>Vo時LM311輸出高電平，送到LF398的邏輯控制端8 腳，使LF398 處于采樣狀態(tài)。.
以上這些是一些新型開關電源設計一部分，不知道能幫助你嗎？
知識庫標簽：
|列兵
