基于单片机的高压驱动电源设计

MCU控制电路核心采用MC68HC908芯片，其内部总线速度8 M ，集成了12路8位模数转换器(ADc)、4 k Flash存储器、2通道16位定时器等模块，控制电路如图3所示。电压电流采样信号经信号调理电路处理后，输入到单片机的ADC端口引脚6和引脚8，得到采样信号的数字量值。内置的算法程序进行计算处理后，生成电压基准值，经D/A变换器处理由引脚l9输出电压基准信号给电源管理芯片MC33060。如果输入电压、负载环境发生变化，单片机根据采样信号的偏差计算，将实时改变电压基准值，从而调整PWM信号的频率和脉宽，稳定输出电压。单片机内部的定时器产生两路PWM驱动信号DR1和DR2，由引脚9、10输出到H桥逆变电路驱动功率管。

图3 MCU 控制电路

H桥逆变电路如图4所示。DR1和DR2为2路反相驱动信号，由单片机的定时器模块输出。DR驱动功率管Q2、Q5导通时，DR2驱动功率管Q3、Q4关断，负载供电150 V;DR1驱动Q2、Q5关断时，DR2驱动Q3、Q4导通，负载供电-150 V。因此，输入直流电压经H 桥电路作用后，在负载两端形成方波交流波形，改变定时器程序设置的频率参数就可调节方波电压的工作频率。为了减少功率管关断瞬间产生的电压尖峰，4个开关管都并联了滤波电容。

出于成本考虑，本文选择了分立器件的方案构建H桥变换器。从提高电路可靠性的角度出发，还能选用集成的全桥变换器芯片，如SLA2403等。

图4 H 桥逆变电路