脉冲宽度调制型开关稳压电源的设计

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Np?VS*ton

?B*Ae式子中

压在存在波动使得最小值 VS 为原边的线圈的直流电 ton 就是最大的导通时间 ?B 就是磁感应强度的增量Ae 为磁芯有效面积

如果是副边的匝数值,依据上面的式子可以确定每伏所需要的匝数,之后输出的回路的压降的大小再加上输出得额定电压值V。也就是副边的电压,变压器得原边以及副边的匝数能够根据原副边变比来确定最后求出匝数比0.8:1,满足匝数比等于副边以及原边电流的反比,也就是0.8:1等于16:20。

（4）变压器的电气参数

制造变压器就是一个十分看重制作的工艺的过程,因此就会牵涉到大量工程方面的技术经验,所以此设计的变压器就是让我们自己提供大概的参数的范围,之后再参考一下其它的相关得容量的电源模块的变压器,最后送给专门的变压器制造厂商进行设计制作,之后匝数比确定在1:0.85。通过测试,制造的的变压器在各个方面全部达到要求。

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第4章 系统的软件设计

4.1开关电源的软件组成

电源的系统软件组成是：主程序，两个中断服务程序，一个子程序，它控制着PWM稳压电源正确的进行工作。主程序的流程图如下所示。

译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译LED译译译译PWM译译译译AD译译译译译译译译译译译译译译N译译译译译译译译译 译Y译译PWM译译译译Y译译PWM译译译译N译译译译译译译译译译译译译译译译译译译译N译译PWM译译译译Y译译PWM译译译译 图 4—1 主程序流程图

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运行单片机之前需要进行初始化，首先将单片机的各个端口复位，读出上次关机前存入的数据，对开关电路进行控制，并将开关结果显示出来。当完成初始化后，打开中断。有中断请求则响应中断，若无中断请求则进行数据采集读出给定值，接下来是数据处理，如果发生短路或者过流情况，报警保护子程序发挥作用，否则按照电压控制算法对脉冲宽度重新设计，激励开关电路。过热检测保护报警程序、键盘设定程序是两个中断服务子程序，保护报警程序是子程序。

4.2 系统的控制算法

4.2.1 数字滤波器的设计

随机干扰导致被测信号中无用成分的混入，滤波器可以把无用成分去除，信号质量也会因此得以提高。在低频和甚低频时实现模拟滤波器是比较困难的，数字滤波器可以解决这些问题，高精度、高可靠性、高稳定性是他的三大特点，所以进行复合平均值进行滤波作用。

4.2.2 数字控制器的设计

设计采用积分分离的PID与时间最优控制的双模控制算法。 PID控制保证跟踪准确度、稳态误差符合规定。时间最优控制的作用可加快调节。时间最优控制模式为：

当︱

-︳= ｜

︱；＜

，为积分分离的PID模式；≥E1，为时间

最优控制模式。

时间最优的控制模式：式中：

，

，

，

＞ 0；

=

，

＜ 0；

=0。

—是第k次采样时所得的设定值、计算机输出

—就是时间的最优

值、偏差值、检测值，；U max—微机输出的最大值，

控制的偏差门限；采用可以增强抗积分饱和功能，防止超调和振荡的积分分离式 PID 控制。

大致的控制的过程是：当开关电路输出电压偏差较大时，只进行 PD 调节，取消积分作用。加入积分作用，只有当偏差在某范围内时，此时进行PID 调节。有以上的分析可导出控制方程为：

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拭中：△

=-；

=△

-△

ε是积分作用门限值，根据控制精度在调试时最后确定其值。，，分别为控制器的积分、微分、比例系数；

，

4.3中断程序

中断的任务是完成过流保护，它能够在这里实现每个报警以及保护的要求。这时候假如将其中的任一个标志位置为1，那样的话就是键盘存在输入，这样键盘码能够被给予变化的数字量同时被计算机读入。我们能够实现各项操作的根据是在各个应用程序以及主程序中得到的变量的大小还有标志位的大小，最终我们还要进行标志位的清0工作。

开始开始有没有中断有没有中断YESNO是不是键盘中断是不是键盘中断YES键盘中断标志位置键盘中断标志位置11报警中断报警中断YES报警处理报警处理读入键盘码赋给一个变量读入键盘码赋给一个变量返回主程序返回主程序读标志位和键盘码读标志位和键盘码清标志位清标志位

图4-2 中断服务程序流程图

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