一种数控可调开关电源的设计

摘要：文章提出了一种反激式结构的数控开关电源的设计方案，该开关电源采用低成本的控制芯片—UC3842。文中还提出了UC3842在自馈电压变化很大情况下稳定供电的解决方案。此方案电压调节方式(如，RS485总线、USB总线、按键、CAN总线等)多样化，适合使用在工业现场以及实验室。
关键词：反激式开关电源；数字控制；数字电位器；UC3842

0 引言
现今的可调式开关电源通常采用专用芯片，具有开发时间短、可控性强等优点；同时也具有功能受芯片限制等缺点。本文提出的可控式开关电源方案通过软件控制改变数字电位器阻值来改变反激式开关电源反馈电压从而改变输出电压的大小，使电源的输出电压范围调整极其方便。本开关电源输出电压可通过按键、USB总线等控制，并且输出电压可断电记忆，控制方式也很容易扩展(如扩展RS 232总线控制方式等)。输出电压范围15～30V，最大电流可达5A，最小调节值1V。

1 电路结构设计
如图1所示，市电通过滤波后整流得到波动较大的直流电。电压变换电路将高压直流电转换为期望得到的直流电压。使用过程中通过键盘或者USB口对输出电压进行预设，单片机将输出电压运算为反馈电阻值从而输出控制信号控制数字电位器电阻值改变为计算值，进而改变控制电路反馈端电压。控制电路将反馈电压与基准电压进行比较，改变PWM波形的占空比，完成输出电压的调整。

图中光电隔离实现了电路输入／输出端隔离，使输出端对地较低电位从而保证输出直流电压负极对人体安全。控制电路选用UC3842，价格便宜，可靠性高。单片机选用AT89S51，其键盘电路以及显示电路非常成熟，在此不再赘述，仅在后文中介绍部分控制方式的接口电路。