基于ARM的智能數(shù)字開關(guān)電源設(shè)計(jì)

(1) ARM7TDMI內(nèi)核，支持Thumb(16位)／ARM(32位)雙指令集，能很好的兼容8位／16位器件；帶有8KB高速緩存器，主頻可達(dá)66MHz；

(2) LCD控制器，可以支持256色STN，且LCD有專用DMA；

(3) 5個(gè)PWM定時(shí)器，1通道內(nèi)部定時(shí)器；

(4) 16位看門狗定時(shí)器；

(5) 8通道10位ADC；

(6) 71個(gè)通用I／O口，8通道外部中斷源。

采用SC344BOX所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，幾乎所有的指令都可以在20ns內(nèi)完成，配合強(qiáng)大的指令運(yùn)算功能，很容易實(shí)現(xiàn)各種控制算法及高速采樣，為了減小系統(tǒng)的靜差，采用了閉環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。

該電源系統(tǒng)中ARM的主要功能及軟件實(shí)現(xiàn)如下：

① 產(chǎn)生PWM波。PWMl用于對(duì)BUCK電路中的IGBT的驅(qū)動(dòng)。根據(jù)輸出采樣，設(shè)定和調(diào)整定時(shí)器中周期寄存器的值和比較寄存器中的值來(lái)改變輸出PWMl波的周其期和脈沖寬度。PWM2，PWM3設(shè)定周期為50kHz的彼此交互的方波。

② 實(shí)時(shí)采樣。采用SC34480X中集成的8路10位的ADC轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)電壓、電流實(shí)時(shí)采樣，每一通道的最小轉(zhuǎn)換時(shí)間為500ns，通過(guò)采樣模塊MAXl22，將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為2407的ADC所需的O～3．3V電平，在1個(gè)開關(guān)周期中，將采樣80次(開關(guān)頻率為50kHz)，采樣后，通過(guò)軟件編程調(diào)整驅(qū)動(dòng)BUCK中電路中的IGBT管的PWMl波形，達(dá)到穩(wěn)壓的目的，同時(shí)當(dāng)輸出電壓、電流過(guò)高或欠壓時(shí)，ARM調(diào)用相應(yīng)的子程序來(lái)處理突發(fā)事件，起到保護(hù)作用。

③ 軟件編程時(shí)設(shè)置看門狗電路防止死機(jī)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在上述分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一臺(tái)基于ARM智能數(shù)字控制技術(shù)的開關(guān)電源。電源的指標(biāo)滿足性能要求：輸出電壓連續(xù)可調(diào)、紋波系數(shù)低于0．5％、輸出電壓穩(wěn)定度小于O．3％。該電源現(xiàn)已投入使用，運(yùn)行良好。