[发明专利]采用单片机控制的峰值电流模式开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用单片机控制的峰值电流模式开关电源，属于开关电源领域中的高频 数控开关电源技术。

技术背景

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出 电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电 力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻 量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少 的一种电源方式。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种采用单片机控制的峰值电流模式开关电源，该开 关电源采用电压和电流双环回路反馈的方式，采用比例积分PI控制保持输出稳定。本发明采 用单片机替代传统PWM控制芯片驱动MOS开关管，相比于普通使用单环回路控制的开关电 源，具有控制的精度高、反应快抗干扰、可程序控制输出等突出特点。

本发明的技术方案如下：

采用单片机控制的峰值电流模式开关电源，包括Boost升压电路、单片机控制电路和反 馈控制回路；

所述反馈控制回路抽取负载电压和开关电流，输入到单片机控制电路中进行处理，单片 机控制电路经过计算后输出PWM信号，输入到开关管驱动电路，控制开关管的导通或关断， 并通过输出显示回路显示电源的输出值。

根据本发明优选的，所述Boost升压电路包括电感线圈、MOSFET管、二极管和滤波电 容，电感线圈和输入直流源相连，所述MOSFET管一端连接电感线圈一端接地，所述二极管 正极与电感线圈和开关管相连，所述二极管负极连接负载，所述滤波电容则和负载并联；当 开关管导通时，能量通过开关管从直流源输入电感线圈而不传递到输出端；当开关管关断时 电感线圈储存的能量通过所述二极管传递给输出端，同时直流电源也给负载提供能量。

根据本发明优选的，所述反馈控制回路包括电压反馈回路和电流反馈回路，所述电压反 馈回路通过电压跟随器从负载端采集输出电压，所述电压跟随器具有高输入阻抗，低输出阻 抗的特点，所述电压跟随器用来隔离输出电压和反馈控制回路；所述电压跟随器采集到的电 压输入到单片机所带的运放当中，与参考电压进行比较，输出电压波纹信号；

所述电流反馈回路则从开关管采集电流信号，该电流信号经过叠加斜坡补偿后，与经过 比例积分控制器PI处理过的电压波纹信号一起进入单片机自带的比较器进行比较，产生开关 管的控制信号。

根据本发明优选的，所述单片机控制电路包括单片机，其包括AD/DA转换模块、运算 放大器模块OPA、模拟信号比较器模块和可编程开关控制模块PSMC，所述可编程开关控制 模块PSMC产生：斜坡补偿信号与开关管控制PWM信号。所述单片机PSMC包含两个输出 口PSMC1A和PSMC1B，PSMC1A输出PWM控制信号，PSMC1B则输出的是斜坡补偿信号。

根据本发明优选的，所述单片机为PIC16C782单片机。

本发明的优势在于：

本发明提供一种采用单片机控制的峰值电流模式开关电源，该开关电源采用电压和电流 双环回路反馈的方式，采用比例积分PI控制保持输出稳定。本发明采用单片机替代传统PWM 控制芯片驱动MOS开关管，相比于普通使用单环回路控制的开关电源，具有控制的精度高、 反应快抗干扰、可程序控制输出等突出特点。

附图说明

图1为本发明所述采用单片机控制的峰值电流模式开关电源的结构框图中，PCMC控制的 Boost升压电路框图；

图2为本发明中，所述PCMC控制的Boost升压电路实现框图；

图3为本发明所述斜坡补偿信号的波形图；

图4为本发明中开关驱动UC3705N电路连接原理图；

图5为本发明中，所述单片机主程序流程图；

图6为本发明中，所述单片机中断服务流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式作进一步的详细说明，但不限于此。

如图1-6所示。

实施例1、

采用单片机控制的峰值电流模式开关电源，包括Boost升压电路、单片机控制电路和反 馈控制回路；