[实用新型]基于DSP控制的可调式数字直流稳压电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流稳压电源的设计，具体为一种基于DSP控制的可调式数字直流稳压电源。

背景技术

随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障60％来自电源，因此，电源越来越受到人们的重视。

电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。传统的线性电源虽然具有稳压性能好，输出纹波电压小，使用可靠等优点，但其所用的工频变压器往往体积庞大，而且调整管工作在线性放大状态，导致电源功耗大，效率低，发热严重。小功率开关电源具有功耗低，体积小等优点。另外，由于功耗小，机内温升低，提高了整机的稳定性和可靠性。此外，小功率开关电源对电网适应性很强。小功率开关电源具有工频变压器所不具备的优点，新型、高效、节能的开关电源代表着稳压电源的发展方向，因为开关电源内部工作于高频率状态，本身的功耗很低，电源效率就可做得较高，一般均可做到80％，甚至接近90％。这样高的效率不是普通工频变压器稳压电源所能比拟的。基于此，开发出一种高精度，小型化的可调式数字直流稳压电源显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型旨在开发出一套高效率、高精度、数字化可调，主要满足于对可靠性能要求较高小型电子设备，用以解决传统直流稳压体积大、精度低，可靠性差的难题。

为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：基于DSP控制的可调式数字直流稳压电源以DSP为主控芯片，能够实现通信、信号采集、过流过热保护、数字化可调与显示等功能；基于DSP控制的可调式数字直流稳压电源采用了AC/DC/DC/AC/DC变换方案，克服了传统AC/DC/DC转换电路得到的直流电压不稳定且精度较低的缺点，摆脱了传统的采用隔离变压器进行电压变换导致体积庞大的不足；一次整流后的直流电压，经过功率转换电路进行DC/DC变换，以提高系统的功率因数，再经过DC/AC高频转换电路得到所需交流量，最后整流输出直流电压。

所述的基于DSP控制的可调式数字直流稳压电源，其特征在于：包括控制模块、功率转换模块、高频变换模块和保护电路模块；所述控制模块包括DSP、PWM控制芯片SG3525、键盘、电压显示电路；所述功率转换模块包括输入整流电路、功率转换电路；所述高频变换模块包括高频变换电路、整流输出电路；所述保护电路模块包括输入保护电路、输出保护电路、电压采样电路、电流采样电路；其中键盘、电压显示电路、输出保护电路、报警电路及A/D转换电路与DSP相连；输入保护电路、电流采样电路、报警电路与PWM控制芯片SG3525控制相连；其中功率转换模块与高频变换模块相连、PWM控制芯片SG3525与功率转换模块相连，高频变换模块与DSP相连；DSP接收到输出电压的采集信号后，能够在液晶屏上显示出来，还会发出高频变换电路的PWM2驱动信号调节输出交流量的频率和幅值大小，及输出过压保护信号来控制整流电路的通断；PWM控制芯片SG3525接收到功率转换电路的输出电流采样信号及一次整流得到的电流信号，发出相应的PWM1信号和输入保护电路的开断信号，进而达到功率调整和输入保护功能，此外当发生过热过流现象时，DSP及PWM控制芯片SG3525还会发出报警信号。

所述的基于DSP控制的可调式数字直流稳压电源，其特征在于：功率转换电路为基于Boost电路的有源功率因数校正电路，采用了双环控制，内环为电流环，用来实现DC-DC变换器的输出电流波形与输入整流后电压波形相同；外环为电压环，可保持输出电压稳定，从而使DC-DC变换器输出端变为一个稳定的直流电压源。

所述的基于DSP控制的可调式数字直流稳压电源，其特征在于：控制模块中的主控芯片采用型号为TMS320LF2407的DSP，辅控芯片为PWM控制芯片SG3525；为了得到高性能的并联运行逆变电源系统，每个并联运行的逆变电源单元模块都采用全数字化控制，易于在模块之间更好地进行均流控制和通讯或者在模块中实现复杂的均流控制算法，从而实现高可靠性、高冗余度的逆变电源并联运行系统。

所述的基于DSP控制的可调式数字直流稳压电源，其特征在于：高频变换电路即为一个单相全桥逆变电路，它共有4个桥臂，可以看成由两个半桥电路组合而成，两对桥臂交替导通180°，相应的驱动信号由DSP产生。