基于ATMEGA 16的开关电源设计与制作

摘要：电源广泛应用于各种电子设备及电子电路中。以ATMEGA16单片机为控制核心，设计并制作了具有输出电压步进可调的开关电源。其硬件由整流、滤波、单片机供电电源、DC-DC变换及LED显示组成。经实验测定，输出电压0～9.9V步进0．1 V可调，输出电流1．5 A，当输出电压9V、输出电流1．5 A时，电压调整率小于0．67％，效率可达78．78％。
关键词：开关电源；单片机；步进；反馈控制

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关稳压电源具有效率高、稳压性能好、保护措施完善等优点，由于控制信号一般通过精密稳压器TL4331、光耦等获得，使输出电压很难做到宽范围内调节。特别是不能输出低电压(3 V)。将ATMEGA16单片机应用于电源的控制，可以提高开关电源的输出电压控制精度，同时利用ATMEGA16的计算功能，通过软件编程，采用反馈控制使得电压输出趋于恒定。

1 电源硬件电路设计与计算
1．1 系统总体设计
系统组成框图如图1所示。市电经整流滤波电路输出直流，采用EMI共模滤波器抑制市电中的干扰；+5 V单片机供电电源由MC34063构成；系统输出电压经反馈电路送到单片机ATMEGA16的A／D口，单片机根据输出电压的变化，对DC-DC进行PWM控制，使输出电压趋于稳定；同时，系统的显示及键盘控制也由单片机ATMEGA16实现。

由以上两式可知，当输出电压5V时，Rst、R2和R3的取值分别为0.5 Ω、1．2 kΩ、3．6 kΩ。