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 · 2011-4-19 09:15

17# maychang
“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。”

这个电源输出范围挺大的，我按反激的拓扑粗略计算了一下，输出电压从最小到最大这个变化过程，占空比是从0.07变化到0.66的过程，而且是理想状态，实际可能还要打折，需要的占空比范围不是更宽吗。如果占空比最大为45%左右，应该不行吧？

只看该作者 · 2011-4-19 09:21

18# maychang
两部分分别仿真。也很难搞啊，单片机输出给TL494那部分信号是最想考证的，但是却没办法仿...？
而且不管分两部分分别仿的意义多大，我也没有经验，就更抽象了，都不知道怎么下手了，呵呵。还有个问题就是，即使按两部分分别仿真，TL494那部分的仿真用什么软件呢，protues里面是没有，其他仿真软件哪个有呢？有知道吗

只看该作者 · 2011-4-19 09:24

19# maychang
15楼说的那帖，是我五年前发在电源网上的。
我对您的仰慕真是如滔滔江水连绵不绝.... 呵呵
太厉害了我太荣幸了没想到此高手就是彼高手想不到在您这漫长5年后我还有跟您在这对话这机会....

3万 · 2011-4-19 09:36

22楼：
45%占空比，是TL494推挽工作时每路的占空比。
TL494可以单端工作，此时最大占空比为90%。

只看该作者 · 2011-4-19 13:42

25# maychang

哦还有像输入是40V，输出为0-200V的话，那么应该采用升压变压器呢还是降压变压器呢？？

3万 · 2011-4-19 13:50

26楼：
输出为0-200V是做不到的。

只看该作者 · 2011-4-19 15:00

关注中

做个记号

只看该作者 · 2011-4-19 18:04

最近也打算用51和UCC3895做一台

留名关注

只看该作者 · 2011-4-20 00:51

Maychang果然是古道热肠。

只看该作者 · 2011-4-20 08:20

上传两篇论文希望能有帮助

只看该作者 · 2011-4-20 08:42

本帖最后由 492063811 于 2011-4-20 09:14 编辑

27# maychang
1.为什么做不到呢，不明白。而且市场上不是也很多0V-3000V的电源也有吗，只是不是程控的，但是我拆了下看不出来原理，只知道有用了SG3525，也就是PWM产生芯片，还有里面变压器也不大，而且就一个，可能是非隔离的，非隔离的都可以做到，隔离的却做不到？
2.在输入端假如市电降压整流滤波后只有36V，而输出调节为250V的时候，如果升压的时候硬件力度不够大，会不会存在输出能量供不上的问题？？  不过如果用变压器去升压的话，只要根据变压器端输入输出算好变压比，应该是不存在这个问题了吧？非隔离的那种靠电感和电容电路组成的升压电路，升压的力度取决于电感电容取值，但是好像没有个固定概念，只能靠经验取值？应该会存在这个问题？  不知道我这个理解是不是有误...
3.  假如输出相对于输入要求既有升压又有降压，比如输入24V，要求输出为10V-200V的时候，要求隔离式，那么变压器应该是降压变压器还是升压呢？
4.根据反激式输出计算公式：UO=(n*UI*D)/(1-D),当占空比D很大时，甚至不要很大，当为0.8时，假如变压器次级与初级变压比n取1:2，UO就会达到很大了，即UO=2UI，有点不解，根据变压比，变压器是属于降压型的，为什么输出UO这时居然不但没有降压，反而是升压了，可以是输入（UI）的2倍大？  这些能量是怎么来的呢？变压器的作用是怎样的，难道在隔离电源中不是起的升压或者降压作用？还是说我理解的哪错了，请指导...
5.关于单片机产生PWM信号作为参考电压这点，还是有点小疑惑，请赐教哦，我想知道，可不可以通过内部的D/A转换将设置的数字信息，也就是由按键设置的参考电压，直接转化为模拟量输出呢？  这样的话感觉不是更简单吗，也不需要用到单片机的PWM模块，也不需要再对这个单片机产生的PWM信号整理低通滤波等。

只看该作者 · 2011-4-20 08:45

31# rclong
很好的** 学习中...

只看该作者 · 2011-4-20 12:13

我打算这么做现在还只是有个大致的想法

3万 · 2011-4-20 13:04

32楼：
开关电源的工作，是开关管导通期间向输出滤波电路送去一定能量，输出滤波电路将存储的能量向负载释放。
如果负载开路，那么无论输出滤波电路存储的能量有多小，负载上的电压都将升得很高。所以开关电源要从零开始可调是做不到的，无论正激还是反激。不过，移相全桥再加上特殊的整流电路可以做到，甚至可以输出负电压。然而，那个电路相当复杂。

反激工作，输出电压与电源电压之比不完全取决于变压器匝数比，完全有可能使用降压变压器却是输出直流电压比电源电压还高。

“可不可以通过内部的D/A转换将设置的数字信息，也就是由按键设置的参考电压，直接转化为模拟量输出呢？ ”
当然可以。问题是你首帖并没有说使用D/A，而且指定AVR单片机，AVR单片机并没有D/A。

只看该作者 · 2011-4-20 18:05

34# rclong
你这个功率好大哦

只看该作者 · 2011-4-20 18:22

本帖最后由 492063811 于 2011-4-20 18:43 编辑

35# maychang
1. 哦分析的比较有道理但是“如果负载开路，那么无论输出滤波电路存储的能量有多小，负载上的电压都将升得很高。” 这句有点不理解，
当把占空比调制接近于0时，开关管一直处于截止状态，并且保证暂时不会去调节到其他档位一会儿，那么变压器初级线圈上就不再有电压和电流变化，那么次级，也就是输出，不就是也没有产生新的输出了吗，只剩下之前的一点能量，也就是你说的无论输出滤波电路存储的能量有多小的状态，此时假如有接一个负载一小段时间，或者测量时、采样时等本身不就有个回路在消耗这剩下的一点能量吗，难道这样在输出在一段时间后（能量消耗完后）不会为0吗，反而怎么会说“都将升得很高”呢？
2. 况且参考的有两篇论文做的就是0V起调的啊，虽然那两篇参考文献不是程控的，也不是隔离的，但是非隔离的输出端更是电感电容那些储能器件啊，他们怎么又写的是0V起调呢
3. 还有如果输出不可能0V起调（我是很相信你的实力的），那么最小可以低至多少可调呢，该怎么算该怎么控制呢，应该得有个大致的算法吧，不然是5V算最低，还是10V算最低呢，是不是，应该有个大概的约束吧

4.DA转换那个问题，是我弄错了我以为AVR有AD转换，也有DA转换呢呵呵不好意思

3万 · 2011-4-20 22:40

37楼：这个问题，说起来话就很长。
要求输出宽范围可调的电源，通常是在实验室使用而不是工业用。实验室用就要允许负载大范围变化，从开路到短路。允许自动保护(例如输出短路或负载电流很大导致)，但不允许电源损坏，也不允许因电源输出超过设置值导致负载损坏。普通的开关电源，无论正激还是反激，在负载(电阻)由比较小的值变为比较大的值时，其工作模式都会变化，由电流连续模式变为电流不连续模式(这个问题比较复杂，你需要仔细看看开关电源有关书籍)。你在32楼所说反激公式，仅在一种工作模式下适用，另一种工作模式下不适用。绝对不能认为一个公式在任何情况下都可以使用，也不能认为PWM控制输出电压是严格的线性关系，实际上，非线性是很强烈的，而且函数关系有跳跃。
可以在开关电源输出端并联一个电阻，使电路始终工作于一种模式(死负载)。但此方法在商品中不能使用，尤其是宽范围可调的电源，因功率耗散将达到不可容忍的地步。
作为毕业设计等等，和实际的商品有很大区别。商品要放到市场上经受用户的检验，各项指标不是生产厂家决定的，是用户决定的。不能满足实验室使用的电源，只要原理说得过去，作为毕业设计也许能够通过，尤其是如果指导老师也不是很明白的话。估计你要做的这个东西，也属这类。
31楼上传的两篇**，都属于毕业论文这类，实际产品绝对不可能使用。从零开始可调，市场有实际商品。多数是采用前级开关电源，后级线性电源的方式。前级开关电源的PWM占空比由后级线性调整的调整管管压降控制。也有可编程产品，例如附件中的电源。

CVCC+可编程直流电源+ZUP.pdf (2.11 MB)
又如这种电源

艾德克斯电源.pdf (29.21 KB)
你不妨调查一下这类电源是什么报价，因为这些产品材料成本并不是很高，所以设计的人工成本占了很大一部分，那么从价格中可以约略估计设计的复杂程度。

只看该作者 · 2011-4-21 08:58

38# maychang
哦是蛮复杂的本来觉得思路解决的差不多了你这么一说我还真从新开始感觉到不知所措了电源里面的东西也蛮复杂的学问还是蛮大的不过没关系不能0V起调就不能吧现在刚开始做也不能要求的太深以后再慢慢学了
但是那最低能达到个什么程度是什么因素决定的呢也就是我该怎么知道最低大概是多少该怎么控制才能使那个起调尽量低一点呢？
然后，还有你里面说的还有些不明白我的理解开关电源其实是稳压电源，应该不考虑恒流吧，输出电压只决定于与基准电压的比较，所以跟负载变化会有很大关系吗？
还有即使跟负载变化有比较大的关系，但是对于我现在要做的这个小功率的电源和用途，其实负载是基本恒定的。所以如果针对这种情况具体的来说的话，工作模式会发生变化吗，会超出那个公式的模式范围吗，如果会，那我该按什么公式标准计算呢。

3万 · 2011-4-21 11:34

39楼：
“是什么因素决定的呢”
一是某些控制芯片存在最小脉冲宽度。例如你打算用的SG3525就是这样。3525输出的最小脉冲宽度大约是1us左右，再改变控制信号(片内运放的输出)试图让脉冲宽度减小一些，它就直接变成零。
二是整流输出的滤波电路。SG3525通常用于推挽或者半桥电路，其输出滤波是电感与电容构成。若负载电流变小(负载电阻变大)到电感中电流不连续，则开关电源工作模式改变，可能控制不住输出电压，表现为输出电压太高。输出电压太高会使控制电路减小占空比(对SG3525来说将减小到零)，开关电源停止工作一段时间，然后重新开始工作，输出电压再过高，又停止工作。
所以要使“起调尽量低一点”，一是使用没有最小占空比的芯片，如TL494，二是将输出整流滤波电路的电感设计得尽量大一些(三是使用“死负载”，但在输出电压大范围变化时不可行)。
与负载变化的关系，前面已经说过，主要是滤波电感中电流连续与不连续(对反激来说是变压器中电流连续不连续)。如何计算，讲开关电源的书里面都有计算公式的使用条件。

只看该作者 · 2011-4-21 15:53

40# maychang
虽然还是不大懂但是先记住了
然后  还有我现在遇到几个问题是
1 电源的拓扑基本画出来了  但是变压器输出滤波电感电容等器件的参数却不知道该怎么决定可以给个参考值或者带参数的参考图吗很多资料也是只画了图而没有具体参数也不知道值大概该取多少
2 请问变压器参数就按上面说的那个反激公式计算可以吗比如输入24V  设D为0.5时输出为12V，推出变压比n为1:2（次级比初级匝数）
3 最没有谱的是单片机产生的这个PWM的低通滤波计算问题，因为感觉这块直接决定着参考电压是否准确和稳定，所以参数应该是需要很精确的，但是搜了很多资料，至今没有发现满意的计算方法和解释，请问这个低通滤波电路该怎么设计呢，才能使单片机产生的这个PWM波变成所设置的参考电压值？以及怎么计算这个滤波电路的参数呢？能给个参考图、计算方法或者参考资料可以吗

用AVR单片机可控的程控开关电源，求思路或方案...

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