[实用新型]一种数字化调宽脉冲开关电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子设备制造领域，更具体的说，本实用新型是关于一种大功率的数字化调宽脉冲开关电源装置。

背景技术

通常，开关电源都需要一个脉冲调节装置，目前一般有三种方法产生这种可调节的脉冲，但都有一定的局限性。

采用专用集成电路产生，需要一定数量的外围器件，当要组成多功能开关电源时，电路复杂，稳定性、可靠性不高。

采用自激震荡电路产生，用在输出不需要调节或要求不高的场合，外围元件多，调试复杂。

用数字信号处理器DSP产生，可以组成高性能、多功能开关电源。但要产生高频和高精度的PWM调宽脉冲就需要高速的DSP，而高速的DSP往往比较昂贵，功耗体积都比较大，同时产生PWM调宽脉冲的过程，需占用大量的DSP处理时间。对于产生单路PWM 脉冲，用DSP实现起来非常简单，也不需要占用DSP处理时间，但对于半桥、全桥之类拓扑结构的主电路，往往需要换向，实现起来比较困难。用DSP产生PWM调宽脉冲，通常的做法是这样的：在定时器模块（或类似部件）中，有一个周期寄存器，用来设置脉冲的频率，有一定数量的比较寄存器，用来设置脉宽，当计数器计数到与周期寄存器的值相等时产生溢出，此时会产生溢出中断，同时会产生比较寄存器重装载的动作，在正半周溢出中断程序中，将控制正向导通的比较寄存器写入0（也可能是周期寄存器的值，要视输出驱动是低电平有效，还是高电平有效，同时还与比较寄存器的工作模式有关），使其在下一个周期（即负半周）处于输出无效电平状态，在负半周溢出中断程序中，又要写回PWM脉冲数据。控制负半周导通的比较寄存器，工作过程则正好与上述相反。上述换向过程中，在硬件上要求比较寄存器具备双缓冲结构，具有自动重装功能，在比较寄存器工作时，也可以对其进行写操作，而不影响其工作，同时对比较寄存器的数据要提前半个周期写入（如要求负半周输出的脉冲，在正半周溢出中断服务程序中就应写入），在定时器溢出时，立即重装载，实现换向。由于高频开关电源的开关频率非常高，DSP要在每个溢出中断周期，用软件实施脉宽的调节和换向，任务非常繁重，占用了大量的DSP处理时间，虽然DSP有足够的计算能力，但作为数字化的高频开关电源，还有大量的PID运算，A/D转换，通讯，人机接口等事务要处理，这会影响这些事务的响应速度。

中国专利局于2010年3月31日公告了一份CN201435688Y号文献，名称为数字化调宽脉冲开关电源装置，该装置包括由互感器和功率模块桥式电路构成的全桥开关电源主电路,构成全桥开关电源控制电路的单片机自带捕获/比较单元,单片机的脉冲输出脚、控制脚经或非门、反相器与驱动电路的输入端相连,驱动电路的输出端接功率模块桥式电路。四个驱动电路有各自的保护电路,保护电路的输出端既接或非门又接单片机的中断引脚。单片机的脉冲输出脚、控制脚还与自动复位电路相连,自动复位电路又接单片机的复位脚。该装置的调宽脉冲不需要添加任何元器件,无需调试,不占用单片机运算时间。该装置的缺点是所适用的单片机类型比较单一，通用性不高。

发明内容

本实用新型解决了现有技术中存在的适用的单片机比较单一，通用性不高的缺点，提供了一种数字化调宽脉冲开关电源装置，可以采用各种类型的单片机，通用性大为提高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型包括主电路、驱动电路、控制电路，控制电路与驱动电路的输入端相连，驱动电路的输出端与主电路相连，控制电路包括通用型单片机电路。单片机可使用STM8S207 ，对STM8S208 ，STM32 全系列也有效，对其它8位，16位，32位单片机都可使用，由于单片机的通用性好，使生产成本降低，便于使用更换。