开关电源数模混合测控系统硬件电路设计与实验

　　通过计算与实验调试可得电压调节器参数为：R1=200Ω，R2=100kΩ， R3=7.5kΩ，C1=10nF，C2=220pF， C3=10nF;电流调节器参数为：R4=R5=R6=10kΩ，C4=47nF。

　　测控系统硬件实现

　　测控系统工作原理为：反馈电路不断检测当前实际输出电压或输出限流信号，送给UCC3895芯片进行处理，不断调节PWM驱动信号的移相时间，再利用驱动电路进行隔离和放大后控制主功率开关管的开通与关断。同时不断检测输出过压，过流，过温等故障信号，一旦出现故障，通过保护电路给移相全桥控制芯片CS脚发送封锁信号封锁脉冲输出，从而停止主电路输出。同时通过单片机I/O口和A/D采样口对电源输出电压，电流，温度等各种故障信号进行实时检测和显示，一旦有故障发生，则通过LED显示此故障并通过单片机I/O口发送故障保护封锁信号给保护电路，使CS脚为高电压，停止PWM波输出，从而达到数字和模拟双保护的功能，使得电源系统稳定可靠运行。

　　UCC3895外围电路设计

　　如图4所示，UCC3895的EAN脚为内部误差放大器反相输入端，EAOUT脚为误差放大器输出端，R3、R4、R6、C1、C2、C3构成了闭环控制系统的电压调节器，输出电压Vo经过电阻分压接到电压调节器反相输入端构成反馈电压，改变可调电阻R2的值可以改变电源输出电压。RT、CT可以实现开关频率的设定，ADS脚为自适应延迟死区时间设置端，接地表示输出延迟死区时间设为最大。限流调节器输出端也接到UCC3895的EAOUT脚，故障保护电路接到CS脚实现电源系统的故障保护功能。

　　故障保护电路设计

　　UCC3895的CS脚有过流保护功能，当CS脚电压高于2.5V时，UCC3895芯片将会被软关断，驱动脉冲被封锁，CS脚低于2.5V，芯片将进入下一个软启动过程。如图5所示，保护电路的设计就是基于CS脚的过流保护功能，正常情况下保护电路的输出为低电平，一旦出现输出过压、过流、过温等故障，相应的电压比较器输出高电平，同时故障信号被单片机检测，通过单片机数字控制也可使电压比较器输出为高电平，开关管T1导通，输出一个高于2.5V的高电平至CS脚，使芯片封锁驱动信号，从而使主电路停止工作，实现电源系统的数字模拟双重保护功能。

　　限流值可调的限流环电路设计

　　如图6所示，分流器检测输出电流，经由运放3构成的放大电路处理，与单片机发出的可调限流参考经过PI调节器后接至二极管阴极，二极管阳极和UCC3895误差放大器输出端(EAOUT)一起接到其内部PWM波比较器同相输入端，与三角波比较输出占空比。正常情况下只有电压环起作用，当电流达到单片机发出的限流参考值时，限流环调节器输出量小于电压环调节器输出量，二极管导通，由限流环起作用调节输出电压，使电流限制在限流值，实现恒流控制。调节精密可调电位器 ，经单片机检测后可以改变单片机CCP2脚发出的PWM波占空比，进而调节限流参考值，实现限流值可调的功能。