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1、基于下单片机的数控开关稳压电源梁建 华湖 南冶金职业技术学院电气 系摘要关 键 词引言介绍了将单片机控制 系统应用于开关稳压电源的方法和原理,实现了开关 电源的数控调节,在宽输出电压下实现了步进调节,并分析了稳压工作原理、电压 调节方法和中断保护的过程。数控电源开关稳压下系统组成原理开 关稳 压 电源具有效 率 高、稳压生能 好、保 护措施 完善等优点,但 由于控制信号 一般通 过精 密稳压器、光祸等获得,使得输出电压很难做到宽范围内调节,特别是 不 能输出低电压。将单片机系统应用于 开 关稳压电源 中,实现开关电源 的数字化,使 其保 护 功 能更完善、输出电压调节范围宽、调节精度 高,可
2、用于取代 实验室的传统直 流稳压 电源。收稿日期一一作者简介梁建华一,男,高级讲师,主要研究方向为开关 电源、电视技术。组成原理框图如图。本系统 的输出电压步进调节士、士稳压精度士输出电流一取 决于 开 关电源的功率器件。为了达到宽 输出电 压,并具有 良好的稳压效果,要求开关脉 冲的占空比调节范围极 宽,如一、系列一、系列一,须配接降压 隔离变压器。单片机选用廉价的,它与一系列全兼容,内部集成了的,便于设计和调试,主频高达,有利于 开 关电源的实时控制。由图可知,完成输出电压的电平移动,当开 关占空 比最 小 时,确保输出电压为。、构软件设计本系统 中 的终端显示存 储设备选 用联想天矶掌上
3、电脑,装有嵌入式操作系统。其模块化设计 允许用户为从掌上电脑到专用的工业控制器的各种 电子设备定制系统【。本系统设计中采用开发的基于的实时监控软件结构如图。软件属性配置界面和实时采集显示界面如图、图。结束语本系统是 一种 自行研制开 发的便 携金属磁记忆检测装置,是磁记 忆检测 技术研 究的重 要现 场检测和数据记 录工具,具有对铁磁性材料表面的磁信号进行实时采集、曲线显示、数 字显 示、保 存、回放等 功能,有较强的实用价值。参考文献【以,张卫民,董邵平,张之敬金属磁记忆检测技术的现状与发展中国机械工程,一仇国庆在仪器仪表中的应用自动化与仪器仪表,傅曦,齐字嵌入式系统开发技巧与实例北京化学
4、出版社四区区翻年期一开关技术,甲脚甲甲同甲显显示日日 日日日译译码码码码码码 泪泪口口口口口口口口口口门门口口之刀刀门门口口门门口口口口门门日目目目。 口口门门门门门门口口了、。一一口口口口门门口口门门门门山了了, , , ,口口口口口口曰曰门门口口门门门门山门门十十十十二二二二口口口口门门口口口口陀陀口口 口口口口口口口口口口口口口口口口口一个电压预置键、它们对应的基准电压修正数据见表。按键采用中断工作方式,其 程序流程图如图。图系统组成原理框图中断保护本系统共设种保护措施输入电压 超过时过 压保护输 入 电 压 低 于时欠压保护输出电压超过时过压保护输出电流 超过时过流保护。正常工作时保护
5、 取样 信号均 成最 小负载,确保空载能稳定工作。、完成电平移动,使一的输出电压变为一,经转换后送往单片机 的口。当输出电压显示 不准确时,可微调、。口输 出的数据经转换、电平调整后 变为一电压,经光祸后实现对开关脉冲的 占空 比进 行调节。,的作用是保 护控制,当个保 护取 样信号有个为高 电平 时,变为低电平,截止,开关电源停止 工作。系统开机复位后,、口均 为,导通,叭为,光祸的电流最大,。电压最高,开关脉冲 的 占空比最 小,输出电压最低为。为低电平,保护工作通 过中断口实现。表基准电压修正数据表基准电压数据十一预置预置预置一一,日弓【弓,一,则,一,则,稳压控制设中的用来存放基准电压
6、数据,程序流程如图。设中数据为,则一取反,如升高,贝稳压过程 如 下了一丁 一一,、叶。叶占空比上,。土的中断优选 权最高,当出现 低 电平时,调 用中断保护程 序,使端口输出低电平,。截止,开关电源停止 工作。当保护条件 消失后,能 自动返回主 程序,开关 电 源回到原来 的工作状态。输出电压预置与调节本系统共设个电压调节键、一、图工下中断工作图程序流程图方式程 序 流 程图结束语本系统 将单片机控制与开关 电源有机的结合起来,实现了开关稳压电源的数字 化,但还存 在几点问 题稳压精度不高,如输出电压,实际是在一之间波动是理论值,实际波动范围 更大,与程序和硬件电路有关。要提高稳压精度,可采
7、用位或位的、转换器件,如用位,稳压精度可提高到土。最 小负载 问题电源输出空载时,如最 小负载过 大,会 造成输出电压调 不到,且工作不稳定若最小 负载过小,会造成 输出高电压 时假负载 的功耗增加,电源效率降低。解决的方法是通 过单片机系统,根据输出电压的高低,分 段自动切换最 小负载 的阻值。实时控制 问题开 关电源的开 关频率一般在左右,为了达 到对单个开关脉 冲进行控制,要求从转换输 入到转换输出的整个过程的年期红吸口 口电缆交流耐压试验中阻性电流的检测吴 云飞,陈俊武,彭潜华 中科技大学电气与电子工程 学院,湖北武汉摘要关 键词引言介绍了用容性电流补偿 法测量电缆的阻性电流的基本原理
8、,给出 了通过测量电缆的阻性 电流来检测电缆绝缘状况的新方法,并且在此原理的基础上设计出了一种新型的尸电缆阻性电流测试仪。尸电缆阻性电流电缆绝缘容性电流补 偿法在电力 电缆的预 防性试验 中,交流耐压试验是一个非常重 要的试验 项目。在试验中,为了能实时 了解 电缆主绝 缘的运 行状况,就需要 对 通 过电缆主绝缘的泄漏电流进行 测量。电缆 交 流 泄漏电流 由容 性电流和阻性电流 组成,在正常运行 情况下,电力电缆流过的主要是容性电流,阻性电流仅 占较小 的一部分,其两者之 比一般 在一倍之间,两者的相角差为“,因而阻性 电流 的变化对泄 漏电流有效值的影 响较小。但 是,在有绝缘缺陷的情况
9、下,阻性 电流 的变化很大,容 性 电流与其在正常情况下相比变化很 小,阻性电流 的变化对泄漏电流的 变化影响很 大,阻性电流 的大 小 能准确 地反映 电缆绝缘劣化 的情况。因此,准 确 测量 通过主绝缘 的阻性 电流 对 电缆主绝缘 性能的评估 有重 要的实际意义。为了有效地测量阻性 电流,笔者采用了电容电流 补 偿 法。端的 电压信号 进 行 微分,得 到一个与全电流中容性电流波形相同的补 偿信号。将电力电缆的全电流信号 经电流 传 感 器、放大器环节后,再与补偿电流信号分 别 送 到差动 放大器的同相 和反相输入端,使 全 电流中的容 性 电流被抵 消掉。补偿的过程就是 将与电力 电缆
10、容性 电流波形 相同的补偿信号,经增益可 调放大器自动反馈 控制,得到与电力 电缆的容 性 电流 幅值 相 等 的补偿 电流信号的过 程。经容性电流全补偿即全抵消处理就可得到阻性电流。原理框图如图。注八为逻辑判断、算术运算为减法运算为峰值检测为基波检测 为功能检测为波形检测为功能选择为数值显示为示波器电容电流补偿法的基本原理电容 电流补偿法 是将 施 加在电力电缆两收稿日期一一作者 简介吴云飞一,硕士,从事电力电缆绝缘检测方面的研究陈俊武一,教授,从事电缆绝缘检测与诊断等方面的研究。图原理框图取自电力电缆的总泄漏电流信号,送入减法单元和逻辑判断单元,是 从上取得 的补偿信号,它与阻性 电流同相位,经 逻辑判断单元微 分变为与容 性 电流同相位 的电压信号,然后 送入减法单元,减法单元 将 送 来 的两路信号进行差分运算,并将初始 结果送到逻 辑判 断单 元,若初 始总延时不超过“。因此在设计时,必 须选 用高速、器件,且单片机 的时钟频率应尽量高,还要优化程序设计。如采用普通的、器件,主频选在,则总延时在哪左右,这对稳压精度影 响很大,会造成 短时间的输出电压跌落或 上冲现象毫秒级,其 中器件的速度至 关重要。参考文献张振 荣,等一单片机原理与实用技术人民邮电出版社,沙占友,等新型单片开关电源的设计与应用电子工业出版社,齐秋群,等单片机程序设计与应用机械工业出版社,四援滚留年期
