0~20V 0~3A数控同步整流充电实验两用电源.pdf

0~20V 0~3A 数控同步整流充电实验两用电源（KIS-3R33S ATmega8L ） /thread-5500228-1-1.html Junsheng427@126.com 降压型DC-DC 转换器KIS-3R33S 电源模块，采用了先进的同步整流技术，工作频率高达 340KHz ，转换效率高，开关噪声小。用它来制作的多用途的可调稳压稳流电源，也具有体 积小效率高的特点。电源的主要用途是用来给电池充电，由于它各项指标较好，也可以用来 作实验用电源。 电源输出电压0~20V 连续可调，调整步长0.02V 。输出电流0~3A 连续可调，调整步长 5mA 。充电计时控制0~99 小时，调整步长1 分钟。电源的效率最高可达90%，纹波4mVpp， 噪声6.5mVpp 。如果再加上一个散热风扇，电源的连续输出功率可达40W 。 电源用两块PCB 叠加安装。这是电源的正面： 电源的反面： 电源散热风扇组件(如果电源输出功率不大于10W，可以不使用散热风扇) 。 电源的工作原理，同步整流模块U2，运放U4A、U4B、D3 组成稳压电路，等效原见图 1 图1 调整参考电压pwmv 从0~5V 变化，相应的输出电压Uout 从0~20V 变化，R27、（R31、 R17）决定了输出电压，也是输出电压测量电路的组成部分，通过电阻R12 到单片机的ADC0 ， 测量电源的输出电压。 当输出接有负载时，Iout0，取样电阻R41 上的电压Ur410，这时输出电压等于 Uout+Ur41，使输出电压减小了Ur41。运放U4A 就是为了消除电源电流取样电阻R41 上的 电压对电源输出电压影响而设置的，它与R27、（R31+R17）共同完成电源的电压取样，实现 输出电压的稳定。 输出电压可参考下列式子： R27 + （R31 + R17） R27 (R34 + R35) Uout = pwmv + [− (− Iout ∙R41)] (R31 + R17) (R31 + R17) R36 在电源模块 U2 的输出端接入了由L2、C18、C15 进一步的对电源的输出进行滤波，使电源 的输出纹波降到了几个毫伏的水平。 空载输出9.5V 时的输出纹波： 输出电压9.5V，输出电流2.021A 时输出纹波： 输出电压9.5V，输出电流2.021A 时的输出噪声： 运放U4C、U4D、D4 等组成稳流电路见原理图，电源输出电流通过电阻R41 采样，U4C 放大，一路到单片机adc1 显示输出电流，另一路到U4D 作比较放大。调整参考电压pwma， 相应的电源输出电流从0~3A 变化，输出电流大小由下式决定： R42 + (R43 + R45) Iout = pwma / [ R41] R42 adc2、D8、R11 组成电源工作状态检测电路，当输出高电平时，电路工作在稳流状态， 否则工作在稳压状态。U1 的PD6、R44、R29 组成电源的启动/停止电路，当 PD7 输出高电 平时启动电源输出，低电平时关闭电源输出。 Q1、R40、Rt 的PB3 组成散热控制电路，Rt 是测温热敏电阻，安装在电源模块U2 的下 面，通过ADC4 采样，PB3 输出高电平时启动散热风扇，低电平时停止散热风扇。如果电源 输出功率不大于10W，可以不使用散热风扇。 U3、C19、C20、C31、L3 等组成一个+9V 电源，供控制电路使用，输出电压通过R26 改 变， 当R6 采用标称值82K 时，实际输出电压8.7V 。P6 端口接有开关S、R46 可用来控制电 源是否工作，当S 打开时U3 正常工作，S 闭合时U3 停止输出。R46 可跟据输入电