通常的开关电源都是固定输出电压和电流的,在一些特殊场合,需要根据不同的功能输出不同的电压和电流,那么普通电路就无法满足了.例如在一些制水机需要得到不同的碱性或酸性水,就需要给电解槽输入不同的电源电压,同时需要将电源极性倒相,在这使用一般的硬件电路上不容易实现的,或者说,要实现也会使电路相当复杂.为此我们设计生产了一款利用单片机的PWM可编程功能实现电压输出可调,根据不同的功能提供合适的供电电源,这样就使整个产品的电源使用效率大为提高,重量减轻,体积也小,这在使用普通串联稳压电源时是无法做到的.
| 一．概述： 通常的开关电源都是固定输出电压和电流的,在一些特殊场合,需要根据不同的功能输出不同的电压和电流,那么普通电路就无法满足了.例如在一些制水机需要得到不同的碱性或酸性水,就需要给电解槽输入不同的电源电压,同时需要将电源极性倒相,在这使用一般的硬件电路上不容易实现的,或者说,要实现也会使电路相当复杂.为此我们设计生产了一款利用单片机的PWM可编程功能实现电压输出可调,根据不同的功能提供合适的供电电源,这样就使整个产品的电源使用效率大为提高,重量减轻,体积也小,这在使用普通串联稳压电源时是无法做到的. 我们利用HOLTEK单片机HT46R23的PWM功能即可实现开关电源电压和电流的即时可调输出(当然也可使用任何具有PWM输出功能的单片机),开关电源脉宽控制IC我们选择UC3843,输出与高压电源部分采用光耦隔离,设置有过流保护,过压和空载保护,电路方框图如下: |
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| 上图为控制电路功能框图。 以我们的制水机为例,对应碱性输出分为4档,电解槽输入电压要求有:10V,15V,22V和36V,考虑到不同的地域,水质本身的酸碱性就存在较大差异,这样就不能以同一电压得到酸碱性一致的水质,那么就会把不同的地域区别开来,例如,南方和东北的水质差异就很明显,所以在以上标准电压下,会有正负1V和2V的要求,在主控制MCU中,就可以设置为不同地域的电压,这样一来就要求有20种不同的输出电压,当然,这在采用MCU的PWM功能还是比较容易实现的,硬件电路均同,仅需要修改PWM的脉宽就可轻易达到要求,这就是使用单片机编程控制的优势所在. 下图为开关电源板外观图 |
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这款开关电源使用全电压设计,工作电压范围设计为90-265V(AC),50-60Hz,实际测试工作电压范围可达65-265V(AC),效率超过87%,输出电压8-36V,±1V,最大输出电流达2.5A,这在通常的电路中即可胜任. 考虑到制水机既能产生碱性水也能产生酸性水,以用于不同的通途,例如,饮用需要弱碱性水,沙拉料理需要较强的碱性水,而消毒则需要酸性水,所以在电路中,我们还设置了电压极性倒相电路。同时制水机还有加热功能,这也需要控制继电器来完成,当然这一切均由单片机的输出指令来控制的. 由于电路中加上了完善的保护电路,过流保护,过压和空载保护,温度控制,无水保护等等,整个电路工作在长时间无人职守都是安全和可靠的,经过了数千台的产品和几年产品使用证实,这个设计是成功和适用的.当然这个电路也可以推广到其他需要电压调整的产品.总的设计原则是一样的. |
