铝电解电容厂家一种基于DSP节制的数字开关电源设计

1引言
数字节制的开关电源，从2005年阁下开始受到市场追捧。原因是其时有很多电源制造厂家和半导体出产厂家开始将电源模块和节制家产IC投入市场。用DSP可能专用逻辑电路等以数字处理惩罚方法举办节制，可以获得不变的输出电压和输出电流[1]。
数字电源是回收数字方法实现电源的节制、掩护与通信的新型电源技能，可编程、优良的响应特性和数字环路节制为其利益或特点[8]。电源数字化后具有很强的适应性与机动性，具备直接监测运行环境的本领，可以或许满意绝大大都电源用户需求；数字电源的自诊断以及在线输出调理的本领使调试和维护事情变的轻松；还可以通过长途诊断以确保一连事情的系统靠得住性，实现妨碍告诫打点、过电压过电流多条理掩护、自动冗余并联等成果[4]。
数字电源大大淘汰了在模仿电源中常见的误差、老化（包罗模仿器件的精度）、温度影响、漂移、非线性不易赔偿等问题，提高了电源的机动性和适应性，其不变的节制参数使得产物个别无须风雅调理即可得到很好的一致性、靠得住性高、可出产性好[6]。
数字节制技能自己，在节制学中并不是什么新技能。并且在功率电子技能规模，譬喻在不中断电源(UPS)和电机的逆变器节制等方面，也已经利用数字节制方法[2]。可是，在许多电子设备带有的开关电源中，还没有回收。
因此，研究基于DSP节制的数字开关电源具有重要的理论意义和应用前景。
2基于BUCK拓扑的数字开关电源硬件电路设计
数字节制技能可以用于差异的拓扑[9]，本设计仅以BUCK拓扑为例。BUCK拓扑的开关电源主要包罗输入部门、主电路、采样电路、掩护电路、节制电路等几大部门构成，其布局框图如图1所示。本文引用地点：

2.1输入部门设计
输入部门设计主要包罗输入整流器/滤波器部门的设计和输入滤波电容的设计。输入整流/滤波电路凡是由三到五部门构成：EMI滤波器、启动浪涌电流限制器、整流级和输入滤波电容[7]，如图2所示。

首先选择输入整流器，整流器凡是回收桥式二极管整流。要思量的主要参数是：正向平均电流，浪涌电流，直流击穿电压，预期的耗散功率。在电路启动时，浪涌电流大概高于正常事情时输入电流值的10倍。因此，一般在电源的输入端接一个热敏电阻，以掩护整流器。热敏电阻低温时的阻值在（6-12）V，加热后电阻值一般只有（0.5-1）V。
通过输入整流器的电流有效值是热设计时要思量的，这会使整流器发烧越发严重。综合思量以上因素，最小的二极管品级要切合下面条件：

由以上三式可得出整流二极管应选的型号。接下来要计较输入滤波电容器的值。为计较输入滤波电容器的值，先要确定电源直流输入端所遭受的纹波电压。要使电压纹波越小，电容就要选的越大，这样上电时的电流离涌也更大。滤波电容的选择有三个主要方面要思量：能满意期望电压纹波的电容值，电容的额定电压，电容的额定纹波电流。对付DC-DC调动器纹波电压峰值设计为（0.1-0.5）V。输入电容的巨细可以从下式获得

2.2主电路设计
主电路主要包罗电感、功率开关管。因此， 0.22uf 50v，选择好主电路的电感和功率开关管，再设计好主电路的驱动，主电路设计根基完成。
电感的最小值一般由所需维持的最小负载电流的要求来抉择。电感中的电流分持续和不持续两种事情环境，只要输入、输出电压保持稳定，电流波形的斜率不会因负载电流的淘汰而改变。假如负载电流慢慢低落，在L中的颠簸电流最小值恰好为0时，界说此时电流为临界电流，便是电流峰-峰值的一半，即

其时，将进入电流不持续状态，不然为持续状态。尽量BUCK调动器可事情于不持续模式，但给多路输出调动器带来必然问题。一般电感选择应担保一直到输出最小划定电流（凡是为额定电流的1/10）时电感电流仍持续， 150uf 50v，故应大于使最小负载电流持续的临界值；电感是储能元件，过大会低落电源的动态机能，并且会限制负载呈现较大瞬时变革时的电流变革率，使调理系统变慢，所以不宜选大。
功率开关管凡是选择绝缘栅型MOS管，因为是操作栅极电压节制漏极电流，其显著特点是驱动电路简朴，需要的驱动功率小，开关速度快，事情频率高，但其电流容量小，耐压低，一般用于小功率装置。MOS管的耐压值、漏极最大答允电流和最大耗散功率抉择了电力MOS管的安详事情区，选择MOS管时应以此为依据。
开关管选定之后，相继举办开关管驱动电路的设计。设计开关管的驱动以所选开关管的技能参数为主要依据同时综合思量其他电路器件，使电路只管简朴。
2.3采样电路设计
采样电路包罗电流采样和电压采样[5]。传统的电流采样电路一般是用康铜丝或锰铜丝可能电传播感器采样后把信号送入放大器，这种方案，准确度不高，并且操纵不足简朴。本设计回收的是将电传播感器和放大器集成在一起的美信公司出产的MAX4173FASA芯片。此芯片为8引脚SOT23-6封装，它本钱低，具有细密的电传播感器，可利用的电压范畴是（0-28）V，准确度为0.5%，具有1.7MHz的带宽，可在-40℃～85℃的温度范畴内事情。
传统的电压采样电路都是由电阻和功率放大器构成，一般来说是先由两个电阻分压，再颠末一个功率放大器将增量放大。本设计仍回收这种要领，差异的是电阻分压后不需要再用功率放大器，因为这部门成果可以用软件在措施里实现。采样电路的示意图如图3所示。