驅(qū)動電路由IR2104半橋驅(qū)動芯片驅(qū)動BUCK型同步整流電路實現(xiàn)系統(tǒng)降壓的操作

該芯片采用被動式泵荷升壓原理。上電時，電源流過快恢復(fù)二極管D向電容C充電，C上的端電壓很快升至接近Vcc，這時如果下管導(dǎo)通，C負級被拉低，形成充電回路，會很快充電至接近Vcc，當(dāng)PWM波形翻轉(zhuǎn)時，芯片輸出反向電平，下管截止，上管導(dǎo)通，C負極電位被抬高到接近電源電壓，水漲船高，C正極電位這時已超過Vcc電源電壓。因有D的存在，該電壓不會向電源倒流，C此時開始向芯片內(nèi)部的高壓側(cè)懸浮驅(qū)動電路供電，C上的端電壓被充至高于電源高壓的Vcc，只要上下管一直輪流導(dǎo)通和截止，C就會不斷向高壓側(cè)懸浮驅(qū)動電路供電，使上管打開的時候，高壓側(cè)懸浮驅(qū)動電路電壓一直大于上管的S極。采用該芯片降低了整體電路的設(shè)計難道，只要電容C選擇恰當(dāng)，該電路運行穩(wěn)定。

BUCK型同步整流電路如下

之前測試在輸出端采用Π型濾波大大降低了紋波，但是由于濾波使得公共端地的不穩(wěn)定造成電路有時的故障不能工作

一開始以為是基準電壓的浮動就用另一片494的基準作為控制端2腳的基準電壓。濾波電路帶來的損耗也比較大

而該電路只能實現(xiàn)對系統(tǒng)穩(wěn)壓降壓以及帶載功能過流和負載識別尚沒使用。

在經(jīng)過一系列調(diào)試測試參數(shù)，發(fā)現(xiàn)利用494做的純硬件的穩(wěn)壓電源可以實現(xiàn)過流保護功能、負載識別功能。并且再通過濾波電路的調(diào)整會得到一個滿足的紋波值

但是這種電路效率最高只能達到75%，離要求還有很多距離而且負載調(diào)整率嚴重不行，重量也嚴重超標，因此決定換用覆銅板，利用頻率和電路PCB布局走線來降低紋波，

在用TL494主控調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，494雖然設(shè)計利用起來簡便，但在需要高頻環(huán)境下以及高效率低紋波都滿足不了設(shè)計要求。

而且負載調(diào)整的采樣電阻分壓補償，硬件做起來難度大精度不高，過流精度也稍微低一點。

因此對電路主控進行重新選擇，用stc12單片機作為系統(tǒng)主控通過軟件實現(xiàn)過流精度以及負載調(diào)整的采樣電阻分壓補償，

stc12單片機可以提供50khz的工作頻率進一步降低紋波電壓。

第一代覆銅板產(chǎn)品乍一看又丑又大，主要是自己對ADPCB繪制的不熟悉造成的，但是電路實用而且紋波降低的效果明顯

測試調(diào)試數(shù)控穩(wěn)壓電源時的寫照

經(jīng)過一系列調(diào)整這是二代PCB電路，在原有基礎(chǔ)上對電路的主控布置進行了大范圍調(diào)整

在二代基礎(chǔ)上把控制電路移到了中間在四周通過主回路。更一步集成

當(dāng)時做的雙層板，下層主回路上層控制回路

為了增加濾波的效果延長了輸出回路并通過差分走線進一步改善濾波效果

最終的成品電路如下

對系統(tǒng)進行全面的調(diào)試后，進行了對系統(tǒng)參數(shù)的測量，此次的系統(tǒng)全部符合題目要求

電壓調(diào)整0.1%

負載調(diào)整1.1%

效率95%

紋波10%

對系統(tǒng)進行并聯(lián)測試未發(fā)現(xiàn)有環(huán)流

測試結(jié)果分析

根據(jù)上述測試數(shù)據(jù)，由此可以得出結(jié)論：

(1) 額定輸出電壓下，輸出電壓偏差為：5.5mV，遠小于100mV。說明電路的輸出準確。

(2) 額定輸入電壓下，已測最大輸出電流為3.102A，大于3A。說明電路能承受大電流。

(3) 輸出噪聲紋波電壓峰峰值為20.5mV，小于50mV。滿足題目要求。

(4) 負載調(diào)整率為1.02%，小于5%；以及電壓調(diào)整率為0.01%，小于0.5%。說明整個電路穩(wěn)定性好，不易受到外部的干擾。

(5) 滿載時效率為90.4%。說明該電路效率極高。

(6) 具備3.2A過流保護。

(7) 整體重量為0.17kg說明該電路具有小體積小重量的優(yōu)勢。

附部分源程序

#include 
#include 	      /*use _nop_() function*/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ADC_FLAG      0X10
#define S1_S0 0x40              //P_SW1.6
#define S1_S1 0x80              //P_SW1.7

	
sbit SD1	=	P3^3; 		
sbit LED3    =   P1^7;
sbit LED4    =   P3^4;
sbit key1  	= 	P0^0;		//ok
sbit key2  	= 	P2^0;		//+

sfr P_SW1   = 0xA2;             //外設(shè)功能切換寄存器1


uint Vout=0;
uint Iout = 0;							//輸出電壓
uint V1=0;
uint I1 = 0;
uint sum = 0;
uint Vref = 0;
uchar block = 175;
uchar log = 0;
uchar lag = 0;
uchar snm = 0;
uint get = 0;
uint got = 0;
float R = 9.998;
float Vin = 5.08;
float Vget;
float Rfu;
bit busy;




void delay();
void Key_1_();
void Key_2_();
void init_pca();
void init_timer();
void SendData(uchar dat);
void SendString(char *s);

/**********************************************************
函數(shù)說明： 延時程序
**********************************************************/
void delay(uchar t)
{
	uint j;
	uchar i;
	for(i=0;i0;i--)
        for(v=168;v>0;v--)
            for(k=22;k>0;k--);
}

/**********************************************************
函數(shù)說明： 過流保護開啟按鍵
**********************************************************/
void Key_1_()
{
if(key1==0)
	{
		delay(100);
		if(key1==0)	
		{    
		SD1 = 1;
		LED4 = 1;
		delay(200);
		LED4 = 0;                               
		}	 delay(100);
	}		
}
/**********************************************************
函數(shù)說明： 模式選擇按鍵
**********************************************************/
void Key_2_()
{
if(key2==0)
	{
		delay(100);
		if(key2==0)	
		{
		if(log<3)log+=1;
		else log = 0;
		LED4 = 1;
		delay(200);
		LED4 = 0;
		}
				delay(100);
	}	 
}

/**********************************************************
函數(shù)說明： 調(diào)整電壓
**********************************************************/
void VAdjust()
{	uchar a,b,c,d;
	

	switch(lag)
	{
	case 0:	  I1 = GetADC(1); sum+=1;Iout +=I1;break;
	case 1:	  ADC_CONTR=0X00;_nop_(); _nop_();_nop_();  _nop_();sum+=1;break;
	case 2:	  V1 = GetADC(0); sum+=1; Vout +=V1;break;
	case 3:	  ADC_CONTR=0X80;_nop_(); _nop_();_nop_();  _nop_();sum+=1;break;
	}	
	if(sum >= 100)
	{
		sum = 0;	
	 switch(lag)
	{

	case 0:	Iout = Iout/50;
			 a = 48+Iout/1000;
			 b = 48+Iout%1000/100;
			 c = 48+Iout%100/10;
			 d = 48+Iout%10;
//           SendData(e);
		   SendData(a);
		   SendData(b);
		   SendData(c);
		   SendData(d);
		   SendData('\n');
	  		Vref = 119+ Iout/29
			;
	 	  break;
	case 1:	break;
	case 2:	Vout = Vout/100;
			 a = 48+Vout/1000;
			 b = 48+Vout%1000/100;
			 c = 48+Vout%100/10;
			 d = 48+Vout%10;
//           SendData(e);
		  SendData(a);
		   SendData(b);
		   SendData(c);
		   SendData(d);
		   SendData('\n');		  
	
	   			if(Vout>Vref)		//輸出電壓小于36V
		{
			if(block==255) 
				block=255;
			else
				block++;
		}
		else						//輸出電壓大于36V
		{	
			if(block==50) 
				block= 50;
			else
				block--;	
	
		}  break;
	
		case 3:	break;
	}
		 

				lag+=1;
		if(lag>3) lag=0;
		Vout = 0;
		Iout = 0;
	}
}
/**********************************************************
函數(shù)說明： 過流保護
**********************************************************/ 
void IAdjust()
{	uchar a,b,c,d;
	

	switch(lag)
	{
	case 0:	  I1 = GetADC(1); sum+=1;Iout +=I1;break;
	case 1:	  ADC_CONTR=0X00;_nop_(); _nop_();_nop_();  _nop_();sum+=1;break;
	case 2:	  V1 = GetADC(0); sum+=1; Vout +=V1;break;
	case 3:	  ADC_CONTR=0X80;_nop_(); _nop_();_nop_();  _nop_();sum+=1;break;
	}	
	if(sum >= 100)
	{
		sum = 0;	
	 switch(lag)
	{
	case 0:	Iout = Iout/50;
			 a = 48+Iout/1000;
			 b = 48+Iout%1000/100;
			 c = 48+Iout%100/10;
			 d = 48+Iout%10;
//           SendData(e);
		   SendData(a);
		   SendData(b);
		   SendData(c);
		   SendData(d);
		   SendData('\n');
		  if(Iout>=218) 
	 {
	  snm+=1;
	  if(snm >=20)
  		SD1 = 0;
	 }		Vref = 119+ Iout/29;  break;
	case 1:	break;
	case 2:	Vout = Vout/100;
			 a = 48+Vout/1000;
			 b = 48+Vout%1000/100;
			 c = 48+Vout%100/10;
			 d = 48+Vout%10;
//           SendData(e);
		  SendData(a);
		   SendData(b);
		   SendData(c);
		   SendData(d);
		   SendData('\n');	
		   			if(Vout>Vref)		//輸出電壓小于36V
		{
			if(block==255) 
				block=255;
			else
				block++;
		}
		else						//輸出電壓大于36V
		{
			if(block==50) 
				block= 50;
			else
				block--;	
	
		}  break;
	
		case 3:	break;
	}
		 

				lag+=1;
		if(lag>3) lag=0;
		Vout = 0;
		Iout = 0;
	}
}


/**********************************************************
函數(shù)說明： 負載識別
**********************************************************/
void KnowLoad(void)
{	uchar a,b,c,d;
	switch(lag)
	{
	case 0:	  get = GetADC(2); sum+=1;got +=get;break;
	case 1:	  ADC_CONTR=0X00;_nop_(); _nop_();_nop_();  _nop_();sum+=1;break;
	case 2:	  V1 = GetADC(0); sum+=1; Vout +=V1;break;
	case 3:	  ADC_CONTR=0X80;_nop_(); _nop_();_nop_();  _nop_();sum+=1;break;
	}	
	if(sum >= 100)
	{
		sum = 0;	
	 switch(lag)
	{
	case 0:	got = got/100;
		  	 a = 48+got/1000;
			 b = 48+got%1000/100;
			 c = 48+got%100/10;
			 d = 48+got%10;
//           SendData(e);
		   SendData(a);
		   SendData(b);
		   SendData(c);
		   SendData(d);
		   SendData('\n');
		   if(got>=240) Vref = 0;
		   else
		   {   if(got<=60)	 {Vget =  (got+2)*0.02; 
		   Rfu =Vget*R/Vin/(1-Vget/Vin)/2.0; 
			 Vref = Rfu/0.02-3;
			 }
		    if(got>60 && got<100)	
			{ Vget =  (got-3)*0.02; 
			 Rfu =Vget*R/Vin/(1-Vget/Vin)/2.0; 
			 Vref = Rfu/0.02+2;
			 }
		   if(got>=100)	
		   { Vget =  (got-6)*0.02; 
		   Rfu =Vget*R/Vin/(1-Vget/Vin)/2.0; 
			 Vref = Rfu/0.02;
			 }
		   			  
	    	}  break;
	case 1:	break;
	case 2:	Vout = Vout/100;
			 a = 48+Vout/1000;
			 b = 48+Vout%1000/100;
			 c = 48+Vout%100/10;
			 d = 48+Vout%10;
//           SendData(e);
/*		  SendData(a);
		   SendData(b);
		   SendData(c);
		   SendData(d);
		   SendData('\n');	 */
		   			if(Vout>Vref)		//輸出電壓小于36V
		{
			if(block==255) 
				block=255;
			else
				block++;
		}
		else						//輸出電壓大于36V
		{
			if(block==50) 
				block= 50;
			else
				block--;	
	
		}  break;
	
		case 3:	break;
	}
		 

				lag+=1;
		if(lag>3) lag=0;
		Vout = 0;
		Iout = 0;
	}
}

/**********************************************************
函數(shù)說明： 主函數(shù)
**********************************************************/
void main(void)
{	 LED1 = LED2 =LED3 =LED4 =0;
	delay(255);delay(255);delay(255);
	InitADC();
	init_pca();
	init_timer();
	EA=1;//開總中斷
	while(1)//主循環(huán)
	{	

		Key_2_();
	//	VAdjust();		
       switch(log)   
	   {
	   case 1:  break;
	   
	   case 0:	VAdjust();LED1 = 1;LED2 = LED3 = 0;break;
	   
	   case 3:	IAdjust();LED2 = 1;LED1 = LED3 = 0;Key_1_();break;

	   case 2:	KnowLoad();LED3 = 1;LED1 = LED2 = 0;break;   
	   } 

		
	}
}