基于單片機(jī)的數(shù)控開關(guān)電源設(shè)計方案

　　本文利用SPCE061A單片機(jī)內(nèi)部10位的A/D、D/A實現(xiàn)對輸出電壓的步進(jìn)控制和測量以及輸出電壓和電流的顯示功能。采用RT12864液晶顯示，與單片機(jī)相連接，單片機(jī)的IOB0~IOB7的數(shù)據(jù)口與LCD的DB0~DB7相連接，IOB8為RS,IOB9為R/W,IOB10為E,IOB11為RST.連接方式如圖10所示：

　　圖10 RT12864與SPCE061的連接

　　輸入鍵盤控制電路采用4×4矩陣式非編碼鍵盤電路，與單片機(jī)進(jìn)行連接。單片機(jī)的IOA8~IOA11做鍵盤的行掃描輸出口，IOA12~IOA15做鍵盤的列掃描輸入口。如圖11所示：

　　圖11 4×4矩陣鍵盤

　　KA3525的2腳是一個控制PWM波占空比的引腳，與SPCE061A單片機(jī)DAC1/DAC2引腳鏈接，利用集成的其中1個10位的D/A轉(zhuǎn)換器，給2腳提供精確的給定電壓，給2腳的電壓越高，KA3525輸出的PWM波的占空比就越大，開關(guān)管導(dǎo)通的時間就越長，穩(wěn)壓源輸出電壓就越高，反之電壓降低。從而可根據(jù)需要通過程序?qū)崿F(xiàn)對輸出電壓的數(shù)字給定和步進(jìn)調(diào)整，達(dá)到數(shù)控的目的。

　　4、試驗驗證

　　為了驗證設(shè)計的可行性，進(jìn)行了硬件實驗和程序調(diào)試。穩(wěn)壓源的輸出電壓由KA3525芯片2腳的電壓決定。試驗中發(fā)現(xiàn)KA3525的2腳電壓與輸出電壓成非線性關(guān)系，因此需要多次調(diào)試確定2腳電壓與輸出電壓的值以實現(xiàn)單片機(jī)的數(shù)字給定和步進(jìn)調(diào)整，本文給出了部分KA3525的2腳輸入電壓與輸出端電壓對應(yīng)值。對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

　　表1 KA3525的2腳輸入電壓與穩(wěn)壓源輸出電壓的關(guān)系

5、結(jié)論

　　經(jīng)過計算KA3525的2腳所需要輸入的電壓并將其轉(zhuǎn)化成單片機(jī)所需要的10位數(shù)字量，最后SPCE061A單片機(jī)將10位數(shù)字量左移6位寫入P_DAC1單元的高10位，進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的3525芯片2腳給定電壓，實現(xiàn)對開關(guān)電源的步進(jìn)調(diào)整。采樣電壓經(jīng)A./D轉(zhuǎn)換后送LCD顯示，顯示精度可達(dá)0.01V.經(jīng)多次測試，本電源輸出電壓可以0V~40V連續(xù)調(diào)整，歩進(jìn)值0.1V, 最大輸出電流可達(dá)I0MAX=2.5A,電壓調(diào)整率Su=0.1%,負(fù)載調(diào)整率SI=0.2%,效率η=90%,試驗結(jié)果表明本文所設(shè)計的數(shù)控開關(guān)電源方案切實可行。