开关电源3525A在输入cpu电压1.5v低于5V时...

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-15 18:26 标签： cpu电压1.5v
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当前位置：&>>&&>>&&>>&由SG3525A构成的太阳能逆变电源设计
　　本文主要介绍了SG3525A在研制太阳能中的应用，其脉冲波形随设计线路的不同而产生不同的结果，从而解决了随机烧毁的技术问题。　　本文涉及的是光明工程中一个课题的具体技术问题。该课题的基本原理是逆变器由直流蓄电池供电，用太阳能为蓄电池充电，然后逆变电源输出220V、50Hz的交流电供用户使用。在研制过程中，有时随机出现烧毁大功率管的现象，本文对这一现象给出了解决方案。SG3525A和逆变电源　　本课题研发的逆变器使用的核心器件是SG3525A,以下分别简述其基本性能和工作过程。　　SG3525A基本性能　　SG3525A PWM（脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。）型电源集成控制器包括开关稳压所需的全部控制电路，设有欠压锁定电路和缓启动电路可提供精密度为5V±1%的基准电压。其开关频率高达200KHz以上，适合于驱动N沟道MOS功率管。本课题使用SG3525A产生50Hz的准正弦方波，为逆变器提供输出功率信号，去推动N沟道MOS功率管90N08,如图1所示。　　逆变器工作过程　　当SG3525A被加电后（12V）会输出两列50Hz反向的方波，其幅度为9V.这两路方波分别进入G1、G2、G3、G4所示的四条支路（图1），经各电路分别调整后输出，输出脉冲序列如图2（B）所示。最终调制合成为A、B两端输出的交流方波。其波形见图2（A）。该50Hz的序列方波由A、B两端进入电力变压器DT.通过变压器升压后由逆变器电源输出220V、50Hz交流方波。根据市场的不同需求生产出200W、600W、800W各个系列的逆变电源（利用电路把直流电转变成交流电，这种对应于整流的逆向过程，定义为逆变。例如：应用晶闸管的电力机车，当下坡时使直流电动机作为发电机制动运行，机车的位能转变成电能，反送到交流电网中去。又如运转着的直流电动机，要使它迅速制动，也可让电动机作发电机运行，把电动机的动能转变为电能，反送到电网中去。）。　　问题的出现与解决　　逆变器在额定负载条件下能够长期运行，但是当进行负载切换时或者当外电路有严重扰动时，偶尔会发生大功率管MOSFET90N08烧毁的现象。现以800W逆变器进行剖析。　　缓启动：如图3（A）所示状态，同时满负载加在逆变器输出上，然后启动逆变器使之运行，一切正常工作。　　硬启动：如图3（B）所示状态，即加满负载后再闭合开关K1强行硬启动。这时就偶尔有大功率短路烧毁的现象发生，经分析发现当G3推动的大功率管TV3尚未完全关断时，G4开启了对应的大功率管TV4,如果TV3和TV4同时开通就会造成短路现象。此时就会烧毁大功率管。而当D点和C点、E点和F点进行相互交换后两个管子开启的时间差为100ms左右，这样就保证了G3和G4的推动信号不会同一时刻开启VT3、VT4,从而避免了短路现象。直到目前尚未发生因硬启动和外电路干扰而烧毁大功率管的现象。
图1& SG3525A驱动MOS功率管电路图
图2& 逆变器工作过程中波形图
图3 (A)逆变器缓启动(B)逆变器硬启动&&来源:
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RS-485总线广泛应用于通信、工业自动化等领域，在实际应中，通常会遇到是否需要加上下拉电阻以及加多大的电阻合适的问题，下面我们将对这些问题进行详细的分析。
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　　3.4驱动电路
　　PWM信号产生芯片采用KA3525，它是一个典型的性能优良的开关电源控制芯片。其内部包括误差放大器、比较器、振荡器、触发器、输出逻辑控制电路和输出三极管等环节。KA脚是内部运算放大器的输入端，系统中单片机的D/A转换接口的一个引脚与KA3525的2脚连接，实现KA3525的数字控制与步进调整。11和14脚输出交替的两路控制信号，经驱动电路与功率开关管的门极相连接。本文采用的驱动电路如图6所示。当11脚输出高电平、14脚输出低电平时，N1、P2导通，耦合变压器原边电流流向如图6（a）所示。当14脚输出高电平、11脚输出低电平时，N2、P1导通，耦合变压器原边电流流向如图6（b）所示。图7为驱动电路耦合变压器的输出波形。
图6 不对称半桥驱动电路电流流向图
图7 驱动电路耦合变压器的输出波形
　　3.5输出电路
　　图8即为LC滤波电路。电路中电感L4使电流波形变得平滑，电容则起到稳压的作用。其中电容C1为低频滤波，电容C7为高频滤波。
图8& LC滤波电路
　　3.6稳压电路
　　如图2所示，输出电压经采样电阻采样调整后输入KA3525的1脚，与单片机设定的KA3525的2脚电压进行比较，以实现稳定输出电压。若输出电压升高，则采样电压大于2脚给定电压，KA3525输出的脉宽变窄，反之变宽。
3.7辅助电源电路
　　由于本电路中KA3525芯片和单片机分别需要12V和5V的直流电压，故须设计辅助电源，其电路如图9所示。 辅助电源输出采用三端稳压器实现12V和5V的直流电压。
图9& 辅助电源电路
　　4、基于凌阳单片机开关电源的数控设计
　　本文数控部分采用凌阳公司的SPCE061A进行控制。SPCE061A主要包括输入/输出端口、定时器/计数器、数/模转换、模/数转换、串行设备输入输出、通用异步串行接口、低电压监测和复位等部分。SPCE061A单片机应用领域非常广泛。
　　本文利用SPCE061A单片机内部10位的A/D、D/A实现对输出电压的步进控制和测量以及输出电压和电流的显示功能。采用RT12864液晶显示，与单片机相连接，单片机的IOB0~IOB7的数据口与LCD的DB0~DB7相连接，IOB8为RS，IOB9为R/W，IOB10为E，IOB11为RST。连接方式如图10所示：
图10& RT12864与SPCE061的连接
　　输入键盘控制电路采用4&4矩阵式非编码键盘电路，与单片机进行连接。单片机的IOA8~IOA11做键盘的行扫描输出口，IOA12~IOA15做键盘的列扫描输入口。如图11所示：
图11& 4&4矩阵键盘
　　KA3525的2脚是一个控制PWM波占空比的引脚，与SPCE061A单片机DAC1/DAC2引脚链接，利用集成的其中1个10位的D/A转换器，给2脚提供精确的给定电压，给2脚的电压越高，KA3525输出的PWM波的占空比就越大，开关管导通的时间就越长，稳压源输出电压就越高，反之电压降低。从而可根据需要通过程序实现对输出电压的数字给定和步进调整，达到数控的目的。
　　5、试验验证及结论
　　为了验证设计的可行性，进行了硬件实验和程序调试。稳压源的输出电压由KA3525芯片2脚的电压决定。试验中发现KA3525的2脚电压与输出电压成非线性关系，因此需要多次调试确定2脚电压与输出电压的值以实现单片机的数字给定和步进调整，本文给出了部分KA3525的2脚输入电压与输出端电压对应值。对应关系如表1所示。
表1& KA3525的2脚输入电压与稳压源输出电压的关系
　　经过计算KA3525的2脚所需要输入的电压并将其转化成单片机所需要的10位数字量，最后SPCE061A单片机将10位数字量左移6位写入P_DAC1单元的高10位，进行D/A转换成相应的3525芯片2脚给定电压，实现对开关电源的步进调整。采样电压经A./D转换后送LCD显示，显示精度可达0.01V。经多次测试，本电源输出电压可以0V～40V连续调整，歩进值0.1V， 最大输出电流可达I0MAX=2.5A，电压调整率Su=0.1%，负载调整率SI=0.2%，效率&=90%，试验结果表明本数控电源方案切实可行。
非常好我支持^.^
不好我反对
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( 发表人：大本 )
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. .All Rights Reserved 粤ICP备号君，已阅读到文档的结尾了呢~~
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基于SG3525的新型高压开关电源的研制
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