用AVR单片机可控的程控开关电源，求思路或方案...

只看该作者 · 2011-4-13 11:32

本帖最后由 492063811 于 2011-4-27 21:48 编辑

AVR单片机可控的，输出为40V~250V，200mA~300mA的稳压电源，求思路方案...

3万 · 2011-4-13 11:46

从功率要求看，应该选择反激电路。
从输出电压范围看，最大最小达6倍多，稍有困难，设计时需谨慎。
AVR单片机有A/D输入，PWM输出。
控制方案1：单片机PWM输出直接驱动功率管，A/D对输出电压采样，控制(稳压)由软件实现。
控制方案2：单片机PWM输出作为开关电源基准电压，A/D对输出电压电流采样，但A/D结果并不参与控制，仅用于显示。控制(稳压)仍用传统控制芯片。
方案2比较容易实现。

只看该作者 · 2011-4-14 08:26

2# maychang 方案1是不是会存在单片机输出的PWM频率不够的问题？？
方案二是不是指的PWM信号仍用其他芯片，如UC3842，TL949这样的芯片来产生，单片机只是负责控制一些其他外围电路等？
还有个地方没一点头绪，就是这个输出电压范围，要怎么实现？之前所接触的开关电源大多也就是输出是恒定的，就一个值，比如要求15V就是15V，最多有个误差范围，请问该怎么入手呢？没思路

只看该作者 · 2011-4-14 16:47

在吗怎么不来了 2# maychang

3万 · 2011-4-14 18:47

3楼：
单片机输出的PWM频率和分辨率成反比，提高了PWM频率，就要牺牲分辨率。

“方案二是不是指的PWM信号……”这里有两个PWM，一个是UC3842或TL949这类芯片产生的，用于驱动开关管，另一个是单片机产生的，用于产生电压基准。

“还有个地方没一点头绪，就是……”
仍然是靠PWM(UC3842或TL949这类芯片产生的)的占空比改变。
而此占空比的改变，是由基准电压与输出电压比较得到的。

4楼：
你雇用的雇员，工作时间内随时等候。
不是雇员，你等候。

1万 · 2011-4-14 21:27

4楼：
你雇用的雇员，工作时间内随时等候。
不是雇员，你等候。

;P

只看该作者 · 2011-4-15 08:29

嘿嘿明白不过希望加请求你有时间时能不能常来这个帖啊好吗呵呵帮帮我这个新手万分感激哈 5# maychang

只看该作者 · 2011-4-18 08:27

哎什么情况怎么感觉这么冷清呢

只看该作者 · 2011-4-18 14:28

5# maychang
我等的花儿也谢了......

只看该作者 · 2011-4-18 15:59

楼主要求的是连续可调还是步进可调，步进可调的步长是多少？

2# maychang 方案1是不是会存在单片机输出的PWM频率不够的问题？？
单指令周期在1us的情况下(如51单片机用12M晶振)，单片机输出50-60K的PWM波完全没有问题，对一般反激电源可以了。
8楼：
比如这个可改变的基准电压要怎么跟输出产生映射关系让他知道我现在输出需要是50V时参考电压是什么值变为60V时参考电压是什么值呢他们的关系是怎样解得的要怎么实现？

比如你采样输出电压比例固定为1：50(最高250V，这个分压比是极限值，实际最好将采样电压最高值小于5V)那么输出40V-250V对应的采样电压为0.8V-5V，即MCU需要产生0.8-5V的基准电压用来跟实际采样电压比较，比较的误差用来控制PWM脉宽从而将输出稳定在基准电压*50的电压点。

3万 · 2011-4-18 16:25

8楼：
“比如这个可改变的基准电压要怎么跟输出产生映射关系让他知道我现在输出需要是50V时参考电压是什么值变为60V时参考电压是什么值呢”
可改变的基准电压与输出没有映射关系。
稳压电源之所以能够稳压，是用输出电压(一般要对输出电压进行分压)与基准电压进行比较，放大，然后用比较放大后的结果控制输出电压(开关电源要通过控制芯片改变PWM去控制开关管)。如11楼所解释。

“这个参考电压由单片机来产生我理解，可是为什么要它产生的是PWM信号呢”
单片机产生的PWM信号，经低通滤波后为一直流电压，该直流电压数值与PWM占空比成正比关系。因此单片机控制其输出的PWM信号占空比(通过写入某寄存器一个数实现)即可控制该直流电压数值。该直流电压用作基准电压。改变该直流电压数值，可以通过比较放大电路控制开关管，使开关电源输出也改变。如果不用PWM，那么就要使用D/A将数字转换成模拟电压。

“基准电压与输出电压的比较时，接进误差电压放大器（TL494的1和2脚）我知道，但是4脚也是跟PWM占空比有关，还需不需要？”
TL494的4脚仍需要设置。该引脚决定死区时间，并不直接参与开关电源输出电压的控制。

只看该作者 · 2011-4-18 17:32

11# joyme
要求是步进可调，可以通过两个按键，按一下加1V，按另一键则减1V；
谢谢你的讲解，向您确认一下我的理解是否正确，按键按一下其实单片机需要产生的那个参考电压变化是1/50，通过写程序，当按键按一下，单片机产生的信号（具体实现可以通过改变单片机产生的PWM信号的占空比）相应变动1/50V，然后跟输出分压后的信号进行比较，以变压到所设置的值。对吗？
另外，还有点不解，1/50V的变化这么小，单片机可以相应步进吗，还有需要输出的参考电压信号模拟量小的时候也就0.8V这么小，再经过硬低通滤波后能得到精确的0.8V吗？
单片机产生的PWM频率不够的问题，我看到过很多人这么说，这个网址是分析的比较透透彻的，给您也参考一下
http://www.**/index.php?do=space_topic_show&menu_id=&id=6364

只看该作者 · 2011-4-18 17:59

12# maychang
TL494的4脚仍需要设置。该引脚决定死区时间，并不直接参与开关电源输出电压的控制。
如果这个脚需要控制的话，具体该给它怎样的信号啊，感觉这点挺抽象的，资料上看是有说对占空比有影响，但是却很少量化到到底要给什么样的电平和怎么去控制它...
另外再向您求助一下像这种基于单片机控制的开关电源电路要怎么仿真呢
我在protues仿真软件里面没有找到TL494或者UC3842这种产生PWM信号的控制芯片，不知道哪个仿真软件有这些芯片呢，同时还要有AVR单片机的，这样整个电路才可以仿真啊如果不能仿真难道只能一次次做板来试验？

只看该作者 · 2011-4-18 17:59

“另外，还有点不解，1/50V的变化这么小，单片机可以相应步进吗，还有需要输出的参考电压信号模拟量小的时候也就0.8V这么小，再经过硬低通滤波后能得到精确的0.8V吗？”
说实话，你这个可调范围大，用单片机输出PWM再滤波调基准电压是有些难度，理论上是可行，但有些不好的地方，就是低通滤波器是有延时的，即调节后需要一段时间基准电压才能稳定，不适宜于要求速度高的情况。举个调节的例子：如输出1Khz PWM波，周期是1ms，基准5V时，占空比是100%，要从40-250V步进1V，占空比需要精度到1/250，单片机占空比步进约为4us。这对单片机要求很高，所以做好做1KHz以下的PWM，频率太低对滤波延时又有影响。

建议：用MCU调基准的话最好用带DA转换的MCU，或者通过调节采样分压比(用一个数字电位器做分压电阻)，这样可以固定基准电压，而调节输出电压的采样值同样可以达到目的

"单片机产生的PWM频率不够的问题，我看到过很多人这么说，这个网址是分析的比较透透彻的，给您也参考一下
http://www.**/index.php?do=space ... enu_id=&id=6364 "
这**用的是单片机的PWM模块，你自己写程序就知道了，就我说的51单片机1us的指令周期

只看该作者 · 2011-4-18 18:00

同时也向大家都求助一下啊像这种基于单片机控制的开关电源电路要怎么仿真呢
我在protues仿真软件里面没有找到TL494或者UC3842这种产生PWM信号的控制芯片，不知道哪个仿真软件有这些芯片呢，同时还要有AVR单片机的，这样整个电路才可以仿真啊如果不能仿真难道只能一次次做板来试验？

3万 · 2011-4-18 18:08

14楼：
“如果这个脚需要控制的话，具体该给它怎样的信号啊，感觉这点挺抽象的，资料上看是有说对占空比有影响，但是却很少量化到到底要给什么样的电平和怎么去控制它...”

通常该引脚接地即可。TL494的4脚接地时，占空比最大为45%左右。

3万 · 2011-4-18 18:12

14楼：
“如果不能仿真难道只能一次次做板来试验？”
可以开关电源部分和单片机部分，两部分分别仿真。
当年没有仿真软件时，开关电源或单片机怎么用的？无非是在实验板上搭电路，一次次修改，整个电路确定之后再做板。

3万 · 2011-4-18 18:18

15楼说的那帖，是我五年前发在电源网上的。
现在电源网已经易主，光阴流转，物是人非了。

1万 · 2011-4-18 19:13

电源网没有易主，只是多了一个电源网而已。

只看该作者 · 2011-4-19 09:12

15# joyme
建议：用MCU调基准的话最好用带DA转换的MCU，或者通过调节采样分压比(用一个数字电位器做分压电阻)，这样可以固定基准电压，而调节输出电压的采样值同样可以达到目的
MCU用的是AVR ATMEGA32，有带DA转换，
如果调采样分压的话，可以固定基准电压？？不懂... 不是通过二者的比较来决定输出的吗，先调节采样分压的话不是也就为了得到需要的电压输出吗，所以这时调解完采样电压应该不能再去变动它了吧，所以这时就需要调整基准电压才能使比较达到一致，以稳定这时的输出，基准电压也不固定啊，怎么会是可以固定呢....
还有电子电位器，我还没用过，请问是不是可以通过单片机程序去控制它的电阻值的？

用AVR单片机可控的程控开关电源，求思路或方案...

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