可程控開關(guān)電源的研制.pdf

1、程控電源是一種智能化電源，它能根據(jù)不同環(huán)境的需要為其他設(shè)備提供合乎規(guī)格的能源，不僅廣泛應(yīng)用于自動測試系統(tǒng)中，而且可以作為一種通用的動力源，在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究等領(lǐng)域中起著重要的作用。
　　盡管目前市場上的程控電源種類不少，且其調(diào)節(jié)范圍、控制精度等性能指標(biāo)亦有多種選擇，但由于其與上位機(jī)接口多為GPIB或RS-232接口，交流輸入電壓范圍固定，并且體積很大，價格昂貴，因此很難為實際用戶組建小型自動測試系統(tǒng)所接受。針對這些問題，本文研制

2、了一種基于USB接口控制的寬范圍輸入電壓的程控開關(guān)電源。
　　本文首先提出了程控電源的總體設(shè)計方案，接著使用單片開關(guān)電源芯片TOPSwitch設(shè)計出了寬范圍電壓輸入的小功率反激式開關(guān)電源，對開關(guān)電源中的核心功率轉(zhuǎn)換部件——高頻變壓器進(jìn)行了詳細(xì)分析設(shè)計；其次，使用狀態(tài)空間平均法推導(dǎo)了反激式開關(guān)電源功率級主電路的低頻小信號模型，并分析了開關(guān)電源反饋環(huán)路的傳遞函數(shù)，進(jìn)而對整個開關(guān)電源系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)建模并對其穩(wěn)定性進(jìn)行了分析；再次，以設(shè)計

3、出的開關(guān)電源作為初級電源，使用改變反饋環(huán)路反饋量大小的控制策略，在理論上實現(xiàn)了電源輸出電壓幅值的線性調(diào)節(jié)；最后，以集成了USB功能控制器的Soc片上系統(tǒng)C8051F320作為控制電路的核心控制器，設(shè)計了程控電源的硬件控制電路，并使用C51語言編寫了單片機(jī)的固件程序以及使用VisualBasic語言開發(fā)了程控電源上位機(jī)應(yīng)用軟件程序。
　　通過對研制的小功率程控電源進(jìn)行實驗及測試，結(jié)果表明，其主要性能指標(biāo)，如電壓調(diào)整范圍、電壓調(diào)整精度