光电转换电源控制系统的原理设计及结构
光电转换电源的主要应用是混合式光纤电流互感器的供电电源，我们将以混合式光纤电流互感器作为光电转换电源的负载来说明光电转换电源数字稳压控制系统的硬件实现方法。
系统总体结构
图1为光电转换电源的总体结构。控制室驱动半导体激光器发光，发出的光经耦合器耦合到多模光纤中，从而传输到测量现场；光能在现场通过光电转换器件转化为电能，供给有源器件。虽然在半导体激光器的驱动电路中已经加入了相应的稳压或稳流电路，但是光电转换电源主要应用于远端的电子器件。这样，在光由控制端传输到现场的过程中会有损耗，而光电转换器件的转换效率与环境温度等因素有关，光纤电流互感器的负载也会发生不规则变化，这些就会导致高压侧光电转换后的电压达不到系统正常工作的要求，从而影响系统的正常工作，甚至损坏器件。
图1 系统总体结构框图
我们可以采用反馈控制的思想来满足系统要求。根据控制论中有关反馈控制的理论可知，反馈控制系统由数据采集系统和数据处理系统组成。由于采集的是远离控制室的参量，因而应有一个通信系统可以使采集的量传回控制室，如采用光纤通信系统。
数据采集系统硬件设计
数据采集部分的主要任务就是采集高压侧(或远离控制室)的电量，经过滤波后传回控制室。这部分包括了微处理器和A/D转换器，而数字量的传输以光纤为主。综合考虑系统性能、工作环境及经济效益等因素，选取单片机89C2051为主控制器。系统中，数据采集部分的功耗是必须要考虑的，故采集部分的核心器件A/D转换器采用ADI公司的低成本、高分辨率A/D转换器AD7705。
AD7705在工作过程中容易出现端口迷失的现象，为确保它可以正常地工作，还加入了专用看门狗芯片X5045。
89C2051与AD7705的连接如图2所示。89C2051的RXD引脚和TXD引脚分别接AD7705的DIN脚和SCLK引脚，这样就可以采用单片机的串口工作方式0对A/D转换器的相应寄存器进行设置，并读取转换数据；89C2051的P1.3脚接AD7705的片选脚；89C2051的 P1.2脚接AD7705的复位引脚，从而保证了AD7705的可靠复位；另外AD7705主时钟采用外接晶振的方式，晶振频率为2MHz，可以在软件中对相应的寄存器进行设置，使其实际工作频率为外接晶振频率的二分频，即为1MHz；参考电压负端接地，正端接LM385-2.5的阴极。
图2 数据采集电路
数据处理系统硬件设计
数据处理部分是系统的重要组成部分，这一部分的主要作用是接收采集传输回来的数据，并根据适当的算法进行运算，最后将运算结果通过D/A转换器以控制激光器的输出光功率输出。D/A转换器采用了MAXIM公司的MAX542。系统原理框图如图3所示。
图3 数据处理系统原理简图
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