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1、第37卷第6期舰船科学技术Vol.37,No.62015年6月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYJun.,2015船用开关电源的研究与设计郑元(江汉大学物理与信息工程学院,湖北武汉430056)摘要:针对船舶环境,对元器件进行严格选型,专门设计了此款开关电源。测试结果表明,它的优势包括输出电压的调节范围大、干扰纹波小以及电能变换效率高。此外,当输出电流过大时,能够自动把输出电压拉低,自动进行过流保护。当过流状态消失时,电源能够自动恢复到正常供电状态。关键词:船用开关电压;电源芯片;单片机;脉冲宽度调制技术中图分类号:U664.14文献标识码:A文章编号:1672-7649(201
2、5)06-0172-04doi:10．3404/j．issn．1672-7649．2015．06．038ResearchanddesignofswitchingmodepowersuppliesformarineZHENGYuan(SchoolofPhysicsandInformationEngineering,JianghanUniversity,Wuhan430056,China)Abstract:Forshippingenvironment,strictselectionofcomponents,speciallydesignedswitchingpowersupplysection.T
3、estresultsshowthatitsadvantagesincludeadjustableoutputvoltagerange,highrippleinterferenceandpowerconversionefficiency.Further,whentheoutputcurrentistoolarge,theoutputvoltageispulleddownautomatically,automaticovercurrentprotection.Whentheovercurrentconditiondisappears,thepowercanautomaticallyreturnto
4、normalpowerstate.Keywords:switchingvoltageformarine;powerchip;microcontrollers;pulsewidthmodulation流滤波模块、控制模块、显示模块等。其中整流滤0引言波模块是把220V的交流电通过隔离变压器、整流船舶上,一般都是由220V或者380V的交流电进电路、滤波电路转换为脉动的直流电压;控制模块行供电,但很多通信设备和自动化仪器需要直流电进行主要利用脉冲宽度调制技术控制场效应管输出直流供电,比如雷达一般都是由船用蓄电池进行电能供应。电压,并对场效应管的电流进行采样,由电源芯片船用蓄电池的缺点包括需要频繁充
5、电、使用寿命低、需执行过流保护功能,并对输出电压进行取样,同时要经常保养,而且当蓄电池电量不足的时候,还会造成进行调整,然后通过光电隔离,然后传递给电源控通信设备和自动化仪器不能正常工作,甚至直接损坏仪制芯片。显示模块主要由键盘、单片机、液晶、AD器设备。本文针对220V交流供电的船舶而设计的一款转换模块、DA转换模块,其中AD转换模块负责对船用开关电流,通过电能变换技术把220V的交流电转开关电源的输出电压进行采样,DA转换模块负责换为需要的24V直流,从而代替传统的蓄电池。此开关对开关电源的输出电压进行调节。从而控制原边输电源的性能参数为:开关电源的输入是220V的交流电,出交变的电压,然
6、后由整流电路和滤波电路把脉冲开关电源的输出是24V的直流电,输出电流可以达到变压器的副边输出的脉冲的直流电压变成比较理想[1]15A,工作效率可以达到90%,文波电压为0．1V左右。的直流电压,此外利用光耦TL431光电耦合器形成负反馈的闭环回路,把开关电源的输出电压和输出1系统组成电流采样到电源芯片UC3843的电压检测引脚,从开关电源的系统组成如图1所示,主要包括整而实现输出电压的稳定。此外,震荡电路主要由电收稿日期:2014-11-07;修回日期:2014-12-25作者简介:郑元(1961-),女,实验师,研究方向为电子技术应用。第6期郑元:船用开关电源的研究与设计·173·阻和电容构
7、成,通过改变电阻和电容的大小就可以由于已隔离的主电路能够为功率低于250W的电源改变震荡电路的震荡频率,直到震荡频率与脉冲变供电,并且其输出多路电压的波形质量比较高。综压器的频率一样,达到提高工作效率的目标。3个合考虑,本文采用反激式的已隔离主电路。模块共同组成开关电源,从而实现输出电压的调节,电能变换方法主要有2种,一种方法是利用[2]实现一个反激式开关电源的整体功能。PFM技术对脉冲频率进行调
