文档介绍：数显稳压电源
摘要:电路为一主控芯片为TL494控制的开关电源,~15V可调,系统通过单片机控制TL494二脚分压从而控制输出开关脉冲的占空比,从而控制输出电压的大小,另外系统采用C8051F330D作程序控制,从而实现系统输出电压的程序控制。电路中采用CH452和数码管做输出电压和电流显示。
方案设计
方案一
采用TL494作为开关管主控芯片,C8051F330D作为程序控制芯片,CH452作为数显驱动芯片。
方案二
采用MC34063作为开关稳压器,C8051F330D作为程序控制芯片,CH452作为显示驱动。
方案三
采用LM2575作为开关管主控芯片,C8051F330D作为程序控制芯片,CH452作为显示驱动。
方案对比
方案一采用TL494作为开关管的主控芯片,采用C8051F330D作为程控芯片,由于C8051F330D中带有10位的A/D转换器和一个10位的电流型D/A转换器,足够满足电路中的精度要求,另外电路相比于AT89S51即经济又简单,而TL494为一相当成熟的开关管控制芯片,用TL494控制的开关管控制电路相对也较简单。且电路效率足可以满足电路的设计要求70%。
方案二采用MC34063作为开关稳压器,C8051F330D作为程序控制芯片,MC34063为八脚DIP封装芯片,电路只需少许元件即可实现相应的要求,另加之该芯片使用较普遍,有相应的电源设计软件,设计起来也较方便。
方案三采用LM2575作为开关稳压器,C8051F330D作为程序控制芯片,LM2576系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压电路,它内含固定频率振荡器(52kHz)和基准稳压器(),并具有完善的保护电路,包括电流限制及热关断电路等,利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路,而且电路很容易实现电路设计。
综上搜述,方案二和方案三相对也较简单,而且实现电路的一些扩展相对于方案一也较容易,点考虑到电路要实现程控和设计时间,电路设计成功的几率等几方面的原因,最终确定采用方案一进行电路设计,应为TL494相对于LM2575和MC34063前者我们比较熟悉,从而可以缩短电路的实际时间,更增加了电路的成功机率。
电路设计及可行性论证

开关电源采用TL494作为开关管脉冲控制,配合开关管和电感,电容,续流二极管组成的降压斩波电路一起构成开关电源的主题部分。开关电源总体框图如图(1),电路如下图(3)。
此电路的工作过程,电路中国的输出电压改变是通过调节电路中TL494的14脚的电位器来调节的,其调节原理就是改变TL494的二脚分压来控制TL494输出脉来控制开关管,从而来控制输出电压的线性变化。

图(3)中的R24和R23组成分压电路,将R23上的电压送到TL494上,从而控制开关脉冲,起到稳定输出电压的作用。

,,从而使TL494的15脚的电压升高,这时TL494产生的脉冲受15脚的电压控制从而起到过流和电流检测的作用。电流电路如图(2)

图(1)
图(2)

图(3)

显示电路采用CH452进行驱动,CH452为数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片,CH452内置时钟振荡电路,可同时驱动位数码管,其与单片机的连接采用串口连接方式,节约了单片机的资源。电路中用CH452的SEG0---SEG7作为段驱动,DIG0---DIG7作为位驱动。其与数码管的连接电路图如图(4)

图(4)

因为本系统为程序控制的开关电源,所以电路中键盘是必不可少的,----,这四个按键的作用是实现电压的粗调和细调,,步进为1V,,。,步进也为1V,,(5)。

图(5)

本系统中采用程序控制,则A/D转换器和D/A转换器则是必不可少的,由于我们采用C8051F330D作为程控芯片,其内部含有10位的A/D转换器和D/A转换器,足可以满足电路中的精度要求。所以我们就采用C8051F330D内部的资源,电路相对也较简单。,,