基于ATMEGA 16的开关电源设计与制作
摘要:电源广泛应用于各种电子设备及电子电路中。以ATMEGA16单片机为控制核心,设计并制作了具有输出电压步进可调的开关电源。其硬件由整流、滤波、单片机供电电源、DC-DC变换及LED显示组成。经实验测定,输出电压0~9.9V步进0.1 V可调,输出电流1.5 A,当输出电压9V、输出电流1.5 A时,电压调整率小于0.67%,效率可达78.78%。
关键词:开关电源;单片机;步进;反馈控制
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。开关稳压电源具有效率高、稳压性能好、保护措施完善等优点,由于控制信号一般通过精密稳压器TL4331、光耦等获得,使输出电压很难做到宽范围内调节。特别是不能输出低电压(3 V)。将ATMEGA16单片机应用于电源的控制,可以提高开关电源的输出电压控制精度,同时利用ATMEGA16的计算功能,通过软件编程,采用反馈控制使得电压输出趋于恒定。
1 电源硬件电路设计与计算
1.1 系统总体设计
系统组成框图如图1所示。市电经整流滤波电路输出直流,采用EMI共模滤波器抑制市电中的干扰;+5 V单片机供电电源由MC34063构成;系统输出电压经反馈电路送到单片机ATMEGA16的A/D口,单片机根据输出电压的变化,对DC-DC进行PWM控制,使输出电压趋于稳定;同时,系统的显示及键盘控制也由单片机ATMEGA16实现。
由以上两式可知,当输出电压5V时,Rst、R2和R3的取值分别为0.5 Ω、1.2 kΩ、3.6 kΩ。
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