基于68HC908SR12的智能数字化开关电源设计

1.3 驱动电路设计

　　由于单片机输出5V 1vrL电平不足以驱动主功率开关管，并且在整个电路中原副边完全电气隔离，因此单片机输出PWM信号不能直接与主功率开关管相连。另外主功率开关管的温升直接影响到整套设备的稳定性与使用寿命。提高开关管的导通与关断速度是解决开关管温升问题最本质有效的方法。这就要求驱动电路具有以下特点：

　　（1）能够提供足够大的驱动电流，即驱动电路的充电电阻要充分小，以缩短导通时间；

（2）具有足够的泄流能力， 即放电电阻要充分小，以提高其关断速度；

（3）适当的驱动电压， 驱动电压一般取12V 比较合适。

　　考虑到原副边的电气隔离，设计了以下驱动电路，如图4。

　　PWM为单片机输出的占空比信号，经过光耦与原边相连，满足了原副边的电气隔离要求。反相器U2实现了TTL电平到CMOS电平的转换。PWM信号为高电平时，U2输出高电平，T1导通，T2关断，驱动电源对开关管的栅源间电容充电，使之迅速达到开关管的开通阈值电压，开关管迅速导通；PWM 信号为低电平时，U2输出低电平，T1关断，T2导通，开关管栅源间电容通过T2迅速将电量放出，实现了开关管的迅速关断。该驱动电路结构简单，性能稳定且具有很高的驱动速度，可取代价格较高的驱动芯片。

　　2 系统软件流程

　　系统流程图如图5。

　　为了改进系统的动态特性及稳定性，在数据处理程序中对PWM 的占空比规定了上下限， 以防连续采样时出现较大偏差，对PWM 进行限幅处理。另外若出现意外情况，单片机会及时关断PWM，以防输出电压或电流过大而损坏晶体管。

　　3 结语

　　在采集大量数据分析后得到以下结论：该开关电源工作在恒压模式时，输出值与期望值误差不超过30mV~工作在恒流模式时，输出值与期望值不超过40mA；整机效率在85 以上，主功率开关管的温升在40℃左右，高频变压器温升低于60℃，完全适应于一般场合下的电能供应要求。

　　以单片机为核心的开关电源，不仅有助于提高开关电源的精度，也使得开关电源更加智能化。智能化也是今后电源发展的一个方向，因此本文设计的以单片机为核心的可编程电源供应器具有较高的使用价值。