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单片机电源模块 基于单片机控制的开关电源模块

2017年12月08日 来源:单片机电源模块 大字体小字体

     (1)上电复位:STC89系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。

     从图1中可以看到,电能从左侧输入,右侧输出。辅助电源给单片机供电。利用MSP430F449单片机高速ADC转换通道实时采集输出电压与输出电流,并与设定值比较,根据采集值和设定值之间的误差进行PID调节。2硬件设计2.1调压电路及采样电路设计   如图2所示,调节电路由U1、功率MOSFET等构成。U1是TPS40304,是调节电路的核心,该芯片提供了各种可编程功能,包括软启动设计、过电流保护、环路补偿,该芯片的2号引脚是软启动编程引脚,连接到GND的电容CSS为软启动提供时间延迟。相比传统的普通的整流二极管,导通电阻低的MOSFET整流管压降低,在低压大电流场合,可以降低损耗,大大的提高了电源的效率。

  原标题:单片机最小系统设计之|电源电路

  2.215W以太网电源模块的电路设计

  摘要:传统的开关电源一般以恒流或恒压工作,不能根据负载调节输出电压或电流,本文中,我们设计了一种数字控制的开关电源模块。该电源模块是以TI公司的MSP430为控制核心,通过数字PID调节器控制反馈输出来实现的。首先介绍了该电源模块的工作原理及整体设计方案,其次介绍了部分关键电路的硬件设计,给出了主程序及部分子程序的流程图。与传统的开关电源相比,该电源模块具有体积小、精度高、电路简单、输出电压连续可调等优点。关键词:单片机;开关电源模块;数字控制;PID调节   开关电源是利用现代电力电子技术控制功率开关管(MOSFET、IGBT)开通和关断的时间比率来稳定输出电压的一种新型稳压电源,目前已广泛地应用于许多领域中。随着科学技术的发展和电子产品的不断涌现,许多电子产品对电能质量的要求越来越高,一些原始电能已经无法满足用户的需求,必须经过电能转换的处理后才能使用。传统的开关电源的主要控制方式是采用脉宽调制集成电路的输出PWM脉冲,采用模拟PID调节器进行脉宽调制,这种控制方式的缺点为:体积庞大,电路结构复杂,外界不能及时地对其工作状态进行调节,且一般以恒流或恒压工作,也不能根据负载调节输出电压或电流。  为了解决上述控制方式的缺点,文中设计了一种以TI公司的高性能MSP430单片机为控制核心的开关电源模块,根据设定值和电源输出电压之差,由单片机直接对开关电源模块的主电路实现数字控制。本开关电源模块控制核心是MSP430F449单片机,它是TI公司生产的功能非常强大的单片机,其低功耗的优点满足了电源模块高效率的要求。本电源模块可以方便外界及时地对其工作状态进行调整,并且能根据负载进行自动调节。1工作原理和总体设计方案1.1工作原理   本开关电源模块是由调压电路和单片机控制系统等部分组成,调压电路改变输出电压,单片机控制系统负责处理采集到的电信号,并反馈给调压电路。本开关电源模块采用数字控制方式,通过给定量和反馈量的比较得到偏差,并通过数字PID调节器控制反馈输出,从而控制开关电源模块的输出。由MSP430单片机采用软件控制PID调节和反馈输出。1.2总体设计方案   整个系统由调压电路、辅助电源、采样电路以及单片机控制系统等几部分组成。总体设计框图如图1所示。

  InnoSwitch™3-高效率(94%)离线式开关电源IC系列

  对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广,但是在实际使用过程中,一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机,51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象,克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。

  1 2.5W恒压/恒流式充电器模块

     采样电路由U2、R3、R4、RR1和RR2构成。U2是MAX9934电流检测放大器,MAX9934的RS+和RS-引脚接在R3的两端,该芯片的OUT引脚的输出电流通过电阻R4产生输出电压,该输出电压与R3两端的电压成正比,反应了负载电流,该电压由MSP430单片机采样。从电阻RR1和RR2的中间取得电压信号传给MSP430单片机的一个AD引脚,由单片机采样,检测输出电压。2.2键盘控制和液晶显示模块   通过键盘可以实现电压参考值的设定,输出电压和电流的切换显示。由于MSP430F449单片机带有内部LCD驱动模块,可以直接将液晶显示模块连接在芯片的驱动端口,显示电压和电流的采集值。也可以取消键盘和显示模块,用MSP430F449自带的I2C接口,输入和输出电压与电流值,不仅可以减小体积,方便集成化,还可以接收其他电路传递来的控制信号。

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