89C51单片机控制的开关电源
基于89C51单片机的数控直流电源外围电路设计
输 出 电流调节 范 围等 ； 另一 种是 质量 指标 ， 用 来衡 量 输 出直 流 电压 的稳 定 程 度 ， 包括稳压 系数 （ 或 电压
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ － ２ ８ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ ０１ － ４ ） ５
６ ８
波 电压等 。测 试 电路如 图 １所示 。
调 压器 电流表
信息工程 、 通信工程、 机 电一体 化、 电气 自动化等 电 类 专业 学 生必然 涉 及到 的一 个 电工 电子课 程设 计项 目。全 国大学 生 电子设 计竞 赛 曾于 第一 届 Ａ题 、 第
二届 Ａ题 和 第七 届 Ｆ题 （ 电流源 ） ， 全 国首 届 高 职 院
设计 ， 发现 许 多很难 读懂 的问题 。例 如 ， 给 出参 数设 计 输 出达 ２ Ｏ Ｖ 电压 ， 但 运放 直接 驱动 达林 顿管 明显
无 法 输 出达 ２ ２ Ｖ 以上 。又 如 ， 通 篇 无 关 紧 要 的 内
容， 唯 独缺 少 比较放 大环 节 设 计 及 关 键 电路 的完 整 连接 ， 也 就 是说 Ｄ Ａ Ｃ输 出到 调 整 管 之 间 内容 匮乏 ，
数
字
通
信
第４ ０卷
１ ． ２ 质 量 指标
极管 Ｑ ４的发 射结 ， 只 能 实现 电压 到 电流 的 转换 功 能 。这 类 电路 虽 然 也能 实 现 电压 或 电流 调节 ， 但 当
纹 波 电压 ： 是 指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ叠加在 输 出 电压 ． ． 上 的交 流分
量 。在额 定输 出 电压 和 负 载 电流 下 ， 用 示 波 器 观测
１ ） 输 出 电流 ， ， （ 即额 定负 载 电流 ） ， 它 的最 大值
基于AT89C51单片机的开关稳压电源设计
北京电力高等专科学校学报Beijing Electric Power CollegeNo.9.2010254摘要：开关稳压电源利用开关器件控制无源磁性元件及电容元件的能量存储特性，从输入电压源获取分离的能量，暂时把能量以磁场的形式存储在电感器中，或以电场的形式存储在电容器中，然后将能量转换到负载。
开关电源应用广泛，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
关键词：开关稳压电源；AT89C51；驱动；滤波中图分类号：TN6文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2010）-09-0254-01一、概述开关稳压电源是开关状态的稳压装置。
它主要由取样电路，放大电路，基准电压电路，开关工作的调整元件，开关驱动，滤波器和续流二极管等环节组成。
开关稳压电源问世后，在很多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
二、硬件设计（一）硬件设计应遵循的一般原则单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动功能。
驱动能力不足时，系统单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM 、RAM 、I/O 、定时器/计数器、中断系统等不断满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。
二是系统的装置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、A/D 、D/A 转换器等，要设计合适的接口电路。
（二）系统的扩展和配置应遵循以下原则1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。
为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。
2、系统扩展与外围设备的配置水平应允许满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。
以89C51单片机为控制核心的开关电源优化设计
文中在简单介绍高频开关电源的工作原理基础上，以通信用-48V开关电源为功率转换部分，89C51单片机为控制核心，对开关电源的控制部分进行优化设计，详细阐述了其工作原理，并通过软件编程实现了对开关电源的智能控制。
引言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。
从上世纪90年代以来开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。
利用单片机控制的开关电源，可使开关电源具备更加完善的功能，智能化进一步提高，便于实时监控。
其功能主要包括对运行中的开关电源进行检测、自动显示电源状态；可以通过按键进行编程控制;可以进行故障自诊断，对电源功率部分实现自动监测;可以对电源进行过压、过流保护；可以对电池充放电进行实时控制。
开关电源的系统结构通信用-48V开关电源结构图如图1所示：图1开关电源结构图市电经整流滤波和功率因数校正后得到高压直流电，然后通过DC/DC变换电路得到所需要的直流电压。
控制回路从输出端取样并与设定基准进行比较，然后去控制逆变器，改变功率开关管的导通频率或导通/截止时间进行输出稳定；另一方面，根据检测电路提供的数据，经保护电路鉴别，利用控制电路对整机进行各种保护和蓄电池的充放电控制。
控制电路是整个开关电源的核心部分，一般开关电源的控制电路主要有检测比较放大电路、电压—脉冲宽度转换电路(或电压—频率转化电路)、时钟振荡器(或恒脉宽发生器)、基极驱动电路、过压过流保护电路以及辅助电源等电路组成。
存在着电路复杂，功耗大，灵敏度差，不能实现很好的控制等缺点。
采用单片机89C51模块组成的控制电路，它具有可编程、功能强、控制简单、集成度高等诸多优点，并对原来的电路存在的不足进行改进，其原理方框图如图2所示。
图3控制电路原理结构图控制系统通过I/O输入端口经D/A转换控制功率转换的开关的导通与关断时间，完成对输出电压的稳定，通过A/D转换完成对开关电源输出电压和电流的采样，通过系统软件实现了过压、过流保护及限流功能。
基于P89C51单片机的多功能节电开关装置设计
面也给 我们 的 生存 环 境 造 成严 重 的污 染 。从 当今 世 界煤 炭 、 油 等 一 次 能 源 的 开 采 和 消 耗 速 度 来 石 看 ， 源 形 势非 常 严 峻 。 因此 ， 能 世界 各 国纷 纷 倡 导 建设生 态 文 明社 会 ， 以形成 节约 能源 资源 和保护 生 态环境 的产业结 构 、 长 方 式 和 消 费模 式 ， 人 类 增 使 社 会 以绿色 环保 的方 式 可 持续 地 发 展 下 去 。这 也 是时代 赋 予我们 的使 命 ， 个人 都应 该积极 践行 。 每 随着科 技 的进 步和人 们生 活水 品 的提 高 ， 界 世
关）“ ； 状态 显示 ” 显示 装 置 的工 作 状 态 ； 电源 ” “ 为
检测， 检测到的信号经过“ 口” 接 处理后送到“ 单片 机¨ ，“ 』 ， 单片 机” 据预设 的程 序对 装 置进 行 集 中 ’ 根
控制 ， 以实现 装 置 的 功 能 ； 开 关 １ 和 “ 关 ２ 分 “ ” 开 ”
关键词 ： 家用 电器 ； 机 ；能耗 ； 电 ； 关装置 待 节 开
中图分 类号 ：Ｐ ０ ． Ｔ ３３３ 文献 标识 码 ： Ａ
目的 。
众 所周 知 ， 能是 重 要 的 二次 能 源 ， 用 于 现 电 应 代社会 各个 方 面 。我 国是 仅次 于美 国的发 电大 国 ， 而其 中 ８ ％左 右 是 火 力 发 电 ， 方 面 每 天要 消耗 ０ 一
图 １ 安装位置 、 组成 及 结构 图
收 稿 日期 ： ０ １—１ ０ ２１ ０— ５
基金项 目： 贵州省 自然科学基金 （０ ９２ ２ ） ２０ Ｊ １９ 作者简介 ： 彭 建（ ９ ４ ， ， １６ 一） 男 贵州贵阳人， 副教授 ， 研究方向 ： 单片机及 电子信息技术应用 ，ｍ ｉ Ｐ ４ ７ １３ ｃｉ Ｅ ａ ：Ｊ ０ ＠ ６ ． ｏ ｌ ６ ｎ
基于单片机控制的开关电源及其设计
2、基于单片机控制的开关电源的可选设计方案由单片机控制的开关电源, 从对电源输出的控制来说, 可以有三种控制方式, 因此, 可供选择的设计方案有三种:( 1) 单片机输出一个电压( 经D/AC 芯片或PWM方式) , 用作开关电源的基准电压。
这种方案仅仅就是用单片机代替了原来开关电源的基准电压, 可以用按键设定电源的输出电压值, 单片机并没有加入电源的反馈环, 电源电路并没有什么改动。
这种方式最简单。
( 2) 单片机与开关电源专用PWM芯片相结合。
此方案利用单片机扩展A/D 转换器, 不断检测电源的输出电压, 根据电源输出电压与设定值之差, 调整D/A 转换器的输出, 控制PWM芯片, 间接控制电源的工作。
这种方式单片机已加入到电源的反馈环中, 代替原来的比较放大环节, 单片机的程序要采用比较复杂的PID 算法。
( 3) 单片机直接控制型。
即单片机扩展A/DC, 不断检测电源的输出电压, 根据电源输出电压与设定值之差, 输出PWM波, 直接控制电源的工作。
这种方式单片机介入电源工作最多。
3、最优设计方案分析三种方案比较第一种方案: 单片机输出一个电压( 经D/AC芯片或PWM方式) , 用作开关电源的基准电压。
这种方案中, 仅仅就是用单片机代替了原来开关电源的基准电压, 没有什么实际性的意义。
第二种方案: 由单片机调整D/AC 的输出, 控制PWM芯片, 间接控制电源的工作。
这种方案中单片机可以只就是完成一些弹性的模拟给定, 后面则由开关电源专用PWM芯片完成一些工作。
在这种方案中,对单片机的要求不就是很高, 51 系列单片机已可胜任; 从成本上考虑,51 系列单片机与许多PWM控制芯片的价格低廉; 另外, 此方案充分解决了由单片机直接控制型的开关电源普遍存在的问题———由于单片机输出的的PWM脉冲频率低, 导致精度低, 不能满足要求的问题。
因此, 单片机与PWM芯片相结合, 就是一种完全可行的方案。
基于89C51的开关电源 课程设计报告(附程序)
基于89C51的开关电源课程设计报告（附程序）XX大学模拟电路课程设计报告课题名称：基于STC12系列单片机的串联型开关电源设计与实现学院计算机与电子信息学院专业班级学号姓名摘要：本模拟电路课程设计要求制作开关电源的模拟电路部分，在掌握原理的基础上将其与单片机相结合，完成开关电源的设计。
本报告旨在详述开关电源的原理分析、计算、仿真波形、相关控制方法以及程序展示。
一、开关电源原理分析本课程设计采用单片机控制与模拟电路相结合的方法来实现开关电源。
单片机所采用的芯片为STC12C5A60S2，该芯片在拥有8051内核的基础上加入了10为AD和PWM发生器。
通过程序，即可控制单片机产生一定占空比的PWM脉冲，将此脉冲输入到模拟电路部分，在模拟电路的输出端即可产生一定的输出电压，可比较容易的通过程序来实现对输出电压的控制。
但上述的开环控制是无法达到精确的调节电压，因此需要采用闭环控制来精确调制。
即，对输出电压进行AD采样，将其输入回单片机中进行数据处理。
单片机根据处理的结果来对输出电压做出修正，经过这样的逐步调节即可达到闭环的精密输出。
由此原理，可以将整个过程分成一下模块：MCU控制模块，PWM波形输出模块，模拟电路模块，AD转换模块，数码管显示模块，键盘输入模块。
原理图如下：二、本设计的特色经过几次完善，本课程设计的程序改掉了之前的独立按键而换用了矩阵键盘，同时，矩阵键盘与数据的对应形式与手机键盘相同，操作方便。
对于显示函数进行了一定的修改，废弃了应用Delay函数的原始办法，改用中断进行显示，这样的效果更佳。
同时，对于闭环控制也进行了一定的更改，由原来的简单的对占空比进行操作变成了在一定时刻后对占空比进行10000次叠加取均值，这样使显示更加的稳定准确。
将每次输入数据都要复位的缺点进行看修改，只需先按独立按键就可进入重复键入数据的模式，使得程序更加实用。
同时程序中也加入了对输入数据进行修改和按键音的功能，使得整个设计更加人性化。
基于AT89C51单片机数控电源
摘要本文主要论述了一种基于AT89C51单片机为核心控制器的数控直流稳压电源的设计原理和实现方法，其主要由辅助电源、显示电路、控制电路、数模转换电路、稳压电路等部分组成。
该系统原理是以AT89C51单片机为控制单元，，以数模转换芯片DAC0809进行转换为模拟信号。
辅助电源提供各个芯片、数码管和放大器所需工作电压，显示电路用于显示电源输出电压的大小，输出电压值可通过按键对其进行步进控制（±0.1V），并且在按键长时间按下的时候能连续增加或减小。
与传统的稳压电源相比具有操作方便，电源稳定性高以及其输出电压大小采用数码显示的特点。
该系统具有抗干扰性能好，可靠性高，及最终输出电压值与真实显示值精确度较高等优点。
关键词: 数控直流稳压电源 AT89C51 DAC0809Design of Digital Power sourceAbstractThe method of this paper based on the AT89C51 microcontroller core of the numerical controller DC power supply design theory and realization. The digital DC power supply from the analog power, display circuit, control circuit, digital-to-analog conversion circuit, regulator circuit andanalog-to-digital converter circuit composed of six parts.This system is based on the principle of single-chip microcomputer to control the unit AT89C51 to DAC0809 digital-to-analog converter chip reference voltage to control the output voltage, while the analog-to-digital converter dac0809 chip convert the sampling of voltage to digital signals. Analog power supply to provide the various chips, digital amplifier control and the required operating voltage, display circuit for displaying the sizeof power supply output voltage, output voltage value may be stepping through the control button (± 0.1V), and a long button press when under the continuous increase or decrease. And compared to the traditional regulated power supply with easy to operate, high power stability, as well as the size of the output voltage characteristics of the use of digital display. This system has the resistance to interference well, the reliability is high, and finally output voltage value and real demonstration value precision higher merit.Key words: Digital DC Voltage-stabilized Power Source AT89C51 DAC0809目录摘要 (I)DESIGN OF DIGITAL POWER SOURCE (II)ABSTRACT (II)第一章绪论 (2)第二章电源概述及方案设计 (5)2.1直流稳压源概述及定义 (5)2.2方案的比较与选择 (5)2.2.1 传统直流稳压源 (5)2.2.2 数控直流稳压电源 (6)2.2.3 方案的最终选择 (7)2.3数控直流稳压电源设计方案及结构 (7)2.3.1系统总体设计方案 (8)2.3.2数控直流稳压源总体结构 (8)第三章硬件系统设计 (9)3.1控制模块的分析 (9)3.1.1单片机简介 (9)3.1.2 AT89C51单片机简介 (11)3.1.3 AT89C51单片机的性能参数： (11)3.1.4 AT89C51 内存空间 (12)3.1.5 AT89C51单片机的功能特性概述 (12)3.1.6 AT89C51接口设计 (15)3.2显示模块 (16)3.2.1数码显示输出部分 (16)3.3键盘模块 (17)3.4.数模转换模块设计与实现 (17)3.4.1芯片方案选择 (17)3.4.2DAC0809的简介 (17)3.4.3:LM317介绍 (20)第四章辅助电源设计 (22)4.1辅助电源模块 (22)4.3串联线性稳压模块 (23)4.4集成运放作比较电路 (23)4．5串联线性稳压电路的应用 (24)第五章系统软件设计 (25)第六章系统的测试与仿真 (26)6.1.1开发工具Keil c51 (26)6.1.2仿真工具介绍PROTUES7.5 (26)6.1.3仿真界面 (27)6.2单片机系统抗干扰说明 (28)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 原理图 (33)附录B PCB图 (34)附录C 程序清单 (35)第一章绪论1.1 课题的背景和意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。
B89C51产品使用手册
B89C51 高可靠8位微控制器1.B89C51简介B89C51是一种高速低功耗的8位微控制器。
B89C51指令系统同80C51完全兼容。
它包括一个128 Bytes的RAM、4个8- bit的控制双向口、两个16-bit的定时/计数器、一个串行通信口。
它具有 5 个中断源，分为两个优先级。
B89C51有两种低功耗方式：待机方式和掉电方式。
具体采用哪种方式可以由软件设定。
待机方式下，内部处理器的时钟关掉，但外围电路可以继续工作；在掉电方式下，振荡器被停振。
外部时钟可以在任何情况或任何时间停下来，它不会影响内部处理器。
2.主要特征• 全静态设计8位 CMOS 微控制器• 电压范围 4 .5V~5.5V• 128 bytes 的 SRAM• 64KB 的程序存储地址空间• 64KB 的数据存储地址空间• 四组八位双向口• 两个16位定时/计数器• 一个全双工的串行口• 具有5个中断源，两级中断处理能力• 封装形式- DIP40：B89C51-24/43.管脚图40- PIN DIP B89C514.引脚描述5.总体结构框图6.功能描述B89C51的结构包括：一个核控制器、周边各种寄存器组成。
四个通用 I/O 口，128Bytes 的RAM ， 两个定时计数器，一个串行口组成。
此处理器支持111种不同的操作码，可寻址64KB 的程序存储地址空间和64KB 的数据存储地址空间。
新增加的外围管脚为了更好的增加I/O 口的功能 ，新增加了 P4口。
它具有4位可位寻址的I/O 口和2个外部中断2INT ，3INT 。
它的封装为44引脚的 PLCC 封装。
6.1．2INT / 3INT两个新增加的外部中断2INT 和3INT 的功能和标准的80C52的外部中断0和1的功能相类似的。
它的功能由外部中断寄存器 XICON 的位来决定。
在80C52中的XICON 寄存器不是标准的寄存器而是位寻址的。
它的地址为0 C0H 。
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第２ 卷 第４ １ 期
Ｔ ｌｏ Ｐｗ ｒ ｈｏ ｇｓ ｅ ｃｍ ｅ Ｔ ｃｎｌ ｉ ｅ ｏ ｅ ｏｅ
通 魂 电袜 找 术
Ａ ｇ２ ｕ． ５
Ｖｏ ． ｌ２ １
２４ Ｎ ０ ｏ ０ ． ４
文章编号：０ ９３６ （０４０ － ３ － １０ －６４２０ ）４ ０ １ ２ ０ ０
能主要包括对运行中的开关电源进行检测、 自动显 示电源状态； 可以通过按键进行编程控制；故障自 诊断， 源功率部分实现自 对电 动监测； 对 可以 电源进行过压、 过流保护； 可以对电池充放电进行实
时 制，１ 控〔 一 ３
收稿 日 ： ０４０－ 期 ２０－ ２ ３５
（ 上接第 ３ ２页）
仁 Ｃｉ ｎ ａａｏａ ＢＥｔ ａｎ ｔ Ｓ ｔｏＣ ａ ｅ 划 ｈ Ｊ ｉｍ ｈ ． ｔｇ ｔｅ ｈ ｇ ， Ｖ ｒ ｎ ｓｍ ｉ ｈ ａ ｆ ｒ ｉ ｅ ｏａ ｔ ［ Ａ Ｒ Ｔ Ｃ Ｆ ２０， ３ ｙ ． Ｅ Ｃ Ｎ Ｒ Ｎ ．０３ ２６－ ｆ ａｅ Ｃ Ｍ Ｂｔｒ Ｏ Ｏ ８
压的稳定 ， 通过 Ａ 转换完成对开关电源输出电压 江）
本软件主要完成对信号采样， 各种数据处理、 以 及对功率转换部分的控制等。本系统软件主要包括 键开关扫描程序、 故障判别子程序、 均充及浮充子程 序、 断检测子程序和通信子程序等。主程序流程 中 图如图４ 所示。 在初始化过程中， 先是将 ８Ｃ １ ９５ 各个输人端口 复位， 然后从 Ｅ Ｒ Ｍ 中读出上次关机前存人的数 ＥＯ 据， 控制开关电路， 并进行显示。初始化完成后， 开 中 断程序。 若有中断请求则响应， 否则进行数据采 样并读取给定值， 然后进行数据处理； 若有短路或过 流情况发生， 则调用报警保护子程序； 若要对电 池浮 （ 下转第３ ６页）
参考文献 ：
电， 则会大大降低Ｓｃ预测的准确性。基于状态空 ｏ
间的 模型 Ｓ 反应物的动态变化建立模型， 动态 ［以 ］ 以
测量的电流和电压作为输人量计算 ＳＣ 同时考虑 ｏ， 了 活性物质的扩散现象， 以此提高 Ｓ ｃ 〔的精度， 是 一种较好的方法； 但由于电池模型阶数较高， 计算比 较困难， 模型的建立需要确定相当多的经验参数， 给 应用带来较大麻烦。基于能量模型的Ｓｃ定义修 ｏ 正了原来 Ｓ ｃ ￡模型的不足， 考虑到电池的可恢复 性， 综合了电流、 压、 电 电阻判断， 在一定程度上提高 了Ｓｃ的判断精度， ｏ 但它没考虑温度的影响， 需要 大量试验数据。由于电池是密封的， 所以外部可测 参数只有电流和电压， Ｒｎｅ－ｒ ｌ 电池模 采用 ａｄｓ ｓｅ ｌＥ ｈ ｒ 型对电池建模， 并通过精确的安时积分估算 Ｓｃ 同 ｏ， 时进行容量老化补偿、 温度补偿、 放电补偿及放电 自 率补偿， 也不失为一种可行的方法。 上述方法能够在一定程度上反映剩余电量的多 少， 适用于电动车用电池 ＳＣ的预测， ｏ 但是这些模 型参数确定需要许多反复的迭代步骤， 并且重要的
１ 开关电源的系统结构
通信用 一 Ｖ ８ ４ 开关电源结构图如图 １ 所示 ：
换１ ｉ ｄ ＰＪ 」变 尸＿霎 ａ ＩＡ 电路 Ｅ｝ Ｆ刃 － Ｍ Ｃ Ｎ ａ
设备电源等都已广泛地使用了开关电源仁。利用 ‘ 〕 单片机控制的开关电源， 可使开关电源具备更加完 善的功能， 智能化进一步提高， 便于实时监控。 其功
８Ｃ １ ９ ５ 单片机控制的开关电源
王 小双
（ 西安通信学院二系， 陕西 西安 ７００ ） １１６
摘要： 在简单介绍高频开关屯源的工作原理基础上， 文中 以通信用一 ８ ４Ｖ 开关电源为功率转换部 分， Ｃ １ ８ ５ 单片机为控制核心， ９ 对开关电源的控制部分进行优化设计， 详细阐述了其工作原理， 并通
２６ ． ８８
［］ ｎ ＳＦｒｌ ，ｕ ａｈ Ｂｔｒｓｔｏｃａ ｅ ２ ａｇ ａｅ Ｊ Ｊ ｂｒ Ｍ． ｔ ｅ ｆｈｒ Ｐ ， ｒｌ ， Ｄ ｔ ａｅ ｔ －－ ｇ ｙ ａ ｅｉａｏ［］Ｐ ｃ ｄ ｇ ｏｔ ｍ ｒａ ｏｔｌ － Ｃ ． ｅ ｉ ｓ ｈ Ａ ｅｃ Ｃｎｒ Ｃｎ ｓｍ ｔｎ ｔ ｉ ｒ ｅｎ ｆ ｏ ｅ ｉｎ ｏ ｏ
作者简介： 王小双（９０ ，男， １８ 一） 陕西偷林人， 毕业于重庆 通信学院， 现任西安通信学院讲师， 主要研究方向： 电力电
子技术及其 自 动化研 究
市电经整流滤波和功率因数校正后得到高压直 流电， 然后通过 Ｄ ／ （变换电路得到所需要的直 ＣＤ一 流电压。 控制回路从输出 端取样并与 设定基准进行 比 然后去控制逆变器， 较， 改变功率开关管的导通频 率或导通／ 截止时间进行输出稳定； 另一方面， 根据 检测电路提供的数据， 经保护电路鉴别， 利用控制电 路对整机进行各种保护和蓄电池的充放电 控制。 控制电路是整个开关电源的核心部分 ， 一般开 关电源的控制电路主要有检测比较放大电路、 电压 一脉冲宽度转换电路（ 或电压一频率转化电路）时 、 钟振荡器（ 或恒脉宽发生器）基极驱动电路、 、 过压过
３ 系统软件设计
２ 控制电路
控制电 Ａ Ｍ Ｌ 路采用 Ｔ Ｅ 公司的８Ｃ １ ９５ 单片机， 扩展了 Ａ Ｄ Ｄ Ａ 键盘显示、Ｓ３ 通讯 口电路。 ／ ，／ ， Ｒ ２２ 原理结构如图３ 所示。 控制系统通过 １ ／ Ｏ输入端口经 Ｄ Ａ转换控制 ／ 功率转换的开关的导通与关断时间， 完成对输出电
１ 引 言 ）
开关电源是利用现代电力电子技术控制功率开 关管（ Ｏ Ｆ Ｔ ＩＢ ） Ｍ Ｓ Ｅ ， Ｔ 开通和关断的时间比率来稳 Ｇ 定输出电压的一种新型稳压电源。 从上世纪 ９ 年 ０ 代以来开关电源相继进人各种电子、 电器设备领域， 计算机、 程控交换机、 通讯、 电子检测设备电 控制 源、
和电流的采样， 通过系统软件实现了过压、 过流保护 及限流功能。同时采用双闭环控制系统， 开关电源 工作时， 采用电压反馈由 Ｐ ＷＭ控制实现对输出电 压的稳压功能， 控制闭环为电压环或电流环； 在电池 充电 或过载时采用电流信号作为反馈， 控制电池的 充放电电流并实现过载保护的功能。为了精确控制 开关电 路的电压输出， 把单片机的高频脉冲信号分 频后变成适宜的开关脉冲信号， ８Ｃ １ 作为 ９ ５ 的计数 脉冲和门控信号。 单片机把给定值与传感器采集的 信号进行比 产生误差信号。根据电压控制算法 较， 设置 ８Ｃ １ ９ ５ 产生不同占空比（ －９％） ０ ０ 的方波信 号， 经过光电藕合器控制开关调整电路电压输出。 输出端与开关电路进行光电隔离， 从而避免了来 自 开关电源电路的骚扰信号对单片机系统正常工作的 影响。鉴于受控的开关电路输出电压的高精度和快 速调整特性， 可采用改进的 ＰＤ控制算法， Ｉ 该算法 具有电压调整快 、 超调量小 、 性能稳定等优点。键盘 与显示部分装在仪器操作面板上， 位 Ｌ Ｄ数码 由８ Ｅ 管，个Ｌ Ｄ指示灯以及 １ 个键构成， ３ Ｅ ６ 其中４ 位数 码管显示电源电压， 位数码管显示电流， 个 Ｌ Ｄ ４ ３ Ｅ 指示灯作为报警显示。
过软件编程实现了对开关电源的智能控制。 关键词： 开关电源； 机； 单片 软件编程 中图分类号：Ｐ １ Ｔ ８ Ｔ ２７ Ｎ ６ 文献标识码： Ａ
Ｓ ｉ ｈｎ Ｍｏｅ ｗ ｒ ｐｙ ｎｒｌ ｄ ｗｔ ｉｇ ｄ Ｐ ｅ Ｓｐ ｌ Ｃ ｔ ｌ ｂ ｃ ｏ ｕ ｏ ｏｅ ｙ Ｓ ｇ Ｃ ｉ Ｍｉ ｏｏ ｐ ｔ ８Ｃ １ ｉ ｌ ｈｐ ｃ ｃｍ ｕｅ ９ ５ ｎ ｅ ｒ ｒ
图如图 ２所示 。
图 ３ 控制电路原理结构图
图 ２ 单片机控制电源结构图
本智能开关电源利用通信用开关电源的基础电 路， 以高性能单片机 ８Ｃ １为控制核心， ９５ 组成数据
处理电路， 在检测与控制软件支持下， 通过对开关电 源输出电流、 电压进行数据采样与给定数据比较， 从 而调整和控制开关功率管的工作状态， 同时监测输 出电流大小， 进行电流控制。其电 路的工作原理为： 市电经整流滤波、 功率校正电路 Ｐ Ｃ Ｐｗｒ ｔ Ｆ （ｏ ｅＦｃ ｒ ａｏ Ｃｒ ｃ 变成直流电送人功率变换电路（ＣＤ ） ｏｅ ） ｒｔ Ｄ ／Ｃ ， 功率变换电路在脉冲宽度调制电路（ＷＭ） Ｐ 和单片 机的控制下输出稳定的直流电压。用户可根据需要
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通过键盘设定开关电源输出的电压值及最大输出电 流值， 单片机系统 自动对电源输出电压和电流进行 数据采样， 并与用户给定数据进行比较， 然后根据设 置的调整算法控制开关调整电路， 使电源输出电压