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　　本文介绍的基于DSP的大功率高频开关电源，充分发挥了DSP强大功能，可以对开关电源进行多方面控制，并且能够简化器件，降低成本，减少功耗，提高设备的可靠性。
　　1、电源的总体方案
　　本文所设计的开关电源的基本组成原理框图如图1所示，主要由功率主电路、DSP控制回路以及其它辅助电路组成。
　　开关电源的主要优点在“高频”上。通常滤波电感、电容和变压器在电源装置的体积和重量中占很大比例。从“电路”和“电机学”的有关知识可知，提高开关频率可以减小滤波器的参数，并使变压器小型化，从而有效地降低电源装置的体积和重量。以带有铁芯的变压器为例，分析如下：

图1 系统组成框图

　　2、系统的硬件设计
　　本电源功率主回路采用“AC-DC-AC—DC”变换的结构，主要由输入电网EMI滤波器、输人整流滤波电路、高频逆变电路、高频变压器、输出整流滤波电路等几部分组成，如图2所示。
　　其基本工作原理是：交流输入电压经EMI滤波、整流滤波后得到直流电压，通过高频逆变器将直流电压变换成高频交流电压，再经高频变压器隔离变换，输出所需的高频交流电压，后经过输出整流滤波电路，将高频变压器输出的高频交流电压整流滤波后得到所需要的高质量、高品质的直流电压。如图3所示为交流输入电压到后输出所需直流电压的各环节电压波形变换流程。

图2 功率主电路原理图

　　3、系统的软件实现
　　为了构建DSP控制器软件框架，使程序易于编写、查错、测试、维护、修改、更新和扩充，在软件设计中采用了模块化设计，将整个软件划分为初始化模块、ADC信号采集模块、PID运算处理模块、PWM波生成模块、液晶显示模块以及按键扫描模块。各模块问的流程如图3所示。

图3 软件模块流程图

　　主要技术指标如下：输入电压：三相AC380V±5%;输出电压：DC220V±2%;输出电流：50A;额定功率：11kW.
　　所得试验样机额定负载时的输出波形如图4(a)所示。由图4(a)实际读数可知，输出电压从0上升到220V的响应时间为1s左右，电源系统具有较快的响应速度。同时，由图4(b)中的电压波形局部放大图可见，输出电压为220V时，电压波动在2V左右，其大电压波动小于1%.

图4 样机额定负责的输出波形

　　4、结论
　　本文介绍的基于DSP的大功率高频开关电源，充分发挥了DSP强大功能，可以对开关电源进行多方面控制，并且能够简化器件，降低成本，减少功耗，提高设备的可靠性。试验数据表明指标满足设计要求，本电源均能够保持良好的输出性能。

现在生活中的电器越来越多,功能也越来越丰富,在结构和部件上也变得复杂起来,有很多新的部件大家可能也不是很清楚。比如说开关电源,这种应用非常广泛的器件,是不是有些朋友不是很了解呢?那我们就来看看什么是开关电源,开关电源的维修要领又是什么。
什么是开关电源
1、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,开关电源一般由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。
2、普通的电源一般是线性电源,线性电源,是指调整管工作在线性状态下的电源,开关电源是一种比较新型的电源。它工作效率较高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
3、开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。
4、开关电源一般有三种工作模式:频率、脉冲宽度固定模式,频率固定、脉冲宽度可变模式,频率、脉冲宽度可变模式。大致由主电路、开关电源控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。
开关电源维修要领
1、修理开关电源时,首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路,如电源整流桥堆,开关管,高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常,上述部件如有损坏则需更换。2、接通电源后还不能正常工作,接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM),查阅相关资料,熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右,如有380VDC左右电压,说明PFC模块工作正常。
3、在开关电源维修实践中,有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件,大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏,或芯片性能下降,启动电流增大所致。遇到此情况,把与VR端相连的外电路断开,VR从0V变为5V,PWM组件正常工作,输出电压均正常。
4、开关电源电路有易有难,功率有大有小,输出电压多种多样。只要抓住其核心的东西,充分熟悉开关电源的基本结构以及模块特性和,就能迅速地排除开关电源故障。
开关电源对于很多家用电器来说,是很重要的,也往往是容易发生问题的环节。作为普通的消费者,大家可能对于开关电源并不熟悉,以致电器发生故障时,有时不知问题出在哪里。上面看了什么是开关电源的介绍,以及开关电源的维修要领,对于大家搞清楚开关电源对于家电的作用是有所帮助的吧。