其 他 回 答共2條
1樓
概述：首先分析了現(xiàn)代開關(guān)電源的優(yōu)缺點及其發(fā)展狀況，在傳統(tǒng)開關(guān)電源的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型的帶全面檢測和保護功能的開關(guān)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(xiàn)與上位通訊。 1、概述 隨著電子技術(shù)和電源技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)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(xiàn)，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(shè)計以微處理機為核心的具有全面電源檢測技術(shù)輔以提高開關(guān)電源抗過電壓、抗干擾性能力的手段，設(shè)計了一種具有保護和監(jiān)控功能的開關(guān)電源。 2、設(shè)計思想 隨著電子設(shè)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(guān)電源愈來愈顯得必要。通過綜合考慮電源各種技術(shù)性能和對自身的安全要求以及開關(guān)電源性能的基礎(chǔ)上，設(shè)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(xiàn)了對過電壓的檢測，并能記錄每次過電壓的瞬時值和峰值。可啟動備用電源供電。實現(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(shù)、大小以及必要的參數(shù)設(shè)置信息。（4）通過接口與后臺或遠端PC機實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(zhuǎn)接板組成。裝置的關(guān)鍵是實現(xiàn)電壓的峰值檢測，尤其是過電壓的檢測。該開關(guān)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(shè)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(jīng)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(guān)電源。當(dāng)有過電壓時，過電壓信號經(jīng)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(diào)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(lián)一電容C2構(gòu)成一個軟啟動電路。設(shè)計軟啟動電路的目的是防止在電源突然開通時產(chǎn)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(jīng)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(guān)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(chǎn)生振蕩。為了消除這種寄生振蕩，應(yīng)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(lián)小電阻，且盡量靠近管子?xùn)艠O。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(chǎn)生的寄生振蕩。 3.3 變壓器驅(qū)動電路 變壓器驅(qū)動電路見圖3。驅(qū)動電路采用單端驅(qū)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(qū)動。11、14腳的單端并聯(lián)輸出。當(dāng)SG3524輸出高電平時，功率管導(dǎo)通，在電感L中儲能；輸出低電平時，功率管截止，導(dǎo)致流過電感L上的電流突然下降為零，L產(chǎn)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(qū)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(jīng)二極管VD2、VD3進行整流倍壓后，再經(jīng)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(lián)電阻，再將高壓經(jīng)電阻串聯(lián)衰減的方法實現(xiàn)。 R3、R4、RW為電壓取樣反饋電阻。電壓經(jīng)隔離反饋后，從SG3524芯片的1腳輸入，控制占空比，進而調(diào)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(dǎo)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(diào)電阻，通過調(diào)節(jié)RW來調(diào)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(shè)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(dāng)于很多串并聯(lián)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(dǎo)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(yīng)時間在納秒級。 過電壓檢測電路原理圖如圖(4)所示，當(dāng)有過電壓信號產(chǎn)生時，壓敏電阻被擊穿，呈現(xiàn)低阻值甚至接近短路狀態(tài)，這樣在電流互感器的原級產(chǎn)生一個大電流，通過線圈互感作用在副級產(chǎn)生一個小電流，再通過精密電阻把電流信號轉(zhuǎn)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(jīng)過非門A 輸出的控制脈沖1控制電源回路,斷開開關(guān)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(zhuǎn)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(gòu)成。LF398的輸出電壓和輸入電壓通過LM311進行比較，當(dāng)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(guān)電源設(shè)計一部分，不知道能幫助你嗎？
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