方案论证与比较
开关稳压电源主要完成数控调节、DC-DC变换环节和稳压环节,数控调节采用T公司超低功耗处理器MsP430F169单片机进行控制,DCDC变换又分升压和降压变换,本系统要求升压变换,并且电流达到2A能够稳压,达到2.5A实现过流保护,根据这一系列要求有以下可选方案。
1.1控制核心选取方案比较:方案一:采用51或者AVR单片机,其功耗较高,并不自带AD、DA或者自带AD DA精度不高,采集数据不便,设置输出电压不便。
方案二:采用T推出的超低功耗处理器sP430F169单片机,其自带12位高精度AD、DA,外围电路简单,便于采集输出电压和设置输出电压。因此本系统采用MSP430F169作为控制核心。
12DCDC升压方案比较:方案一:采用BO0ST升压电路升压,通过调节PM占空比调节输出电压,实现升压并可调压,但是BO0ST电路的输人电流连续,输出电流断续,输出存在着较大的纹波,开关噪声大缺点,不易达到题目要求。
方案二:采用推挽式变换,推挽式开关电源两个控制开关轮流交替工作,开关管驱动控制简单,输出波形非常对称,在整个周期内都向负载提供功率输出因此,输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好,是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。高频变压器升压,电压可调范围广,空载损耗较小,效率较高,所占体积较小。因此本设计采用了方案二。
13稳压方案比较:方案一:采用单片机AD采样,获取输出电压、电流,通过程序算法调节PWM波占空比实现稳压,硬件简单、成本较低,但是在反馈调节时采集输出电压比较复杂,程序算法也相对复杂,反应速度相对硬件反馈较慢,不够精准,并且还要单独做过流保护电路