基于单片机和PSD设计的数制化电源

[10-10 20:38:44]   来源：http://www.88dzw.com  单片机学习   阅读：8408次

文章摘要：导通、关断时，输出端U点的电位高于V点电位；反之，当关断、导通时，V点的电位高于Ｕ点的电位。1.4 单片机监控电路部分为了简化电路、降低消耗、增强性能，本系统的监控部分主芯片拟采用80C196KC单片机和现场可编程系统器件PSD302。80C196KC是Intel公司的第二代CHMOS型真16位单片机，它在与外部设备进行数据交换和内部运算时均可采用１６位操作方式，时钟频率可达16MHz以上，其控制IGBT开关的时间精度可达微秒级，速度比８位单片机快得多。它的指令系统也更加丰富，效率更高。另外，80C196KC还新增了一个外设事务服务器(Peripheral Transaction Server

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导通、关断时，输出端U点的电位高于V点电位；反之，当关断、导通时，V点的电位高于Ｕ点的电位。

1.4 单片机监控电路部分

为了简化电路、降低消耗、增强性能，本系统的监控部分主芯片拟采用80C196KC单片机和现场可编程系统器件PSD302。80C196KC是Intel公司的第二代CHMOS型真16位单片机，它在与外部设备进行数据交换和内部运算时均可采用１６位操作方式，时钟频率可达16MHz以上，其控制IGBT开关的时间精度可达微秒级，速度比８位单片机快得多。它的指令系统也更加丰富，效率更高。另外，80C196KC还新增了一个外设事务服务器(Peripheral Transaction Server即PTS)，大大提高了响应外设中断的速度，增强了A/D转换器的性能（10位/8位）。因此，它特别适合于要求实时处理、实时控制的系统。

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PSD302是一种功能很强的通用外围接口芯片，它不仅可替代单片机最小系统中的地址锁存器、译码器和存储器，而且可使系统功能和可*性大大增强。它有19根可单独构造的I/O引脚、两个可编程阵列、内部高速EPROM和SRAM等，可有四种工作模式供选择，作输入的引脚有效电平可编程，故它几乎支持任何8位或16位微控制器。

根据上述芯片的特性，可画出监控部分的电路示意图，如图４所示。80C196KC的 P0.0和P0.1作为内部８通道A/D转换器的模拟输入端，分别检测输出电压和负载电流，P0口的其它线仍可作数字输入口用，P1口和P2．6、P2．7为准双向口，可用于输出监测数据和声光报警信号，P3、P4口用作系统总线。为了防止A/D转换器模拟输入端过载及增强其抗尖峰干扰的能力，应分别加装二极管箝位电路及阻容滤波电路。PSD302构造为16位多路复用模式，PA、PB口均构造为I/O输出，分别作为VS和换分向桥的控制驱动，PC0～PC2留作备用，或作为片选输出信号。

２ 程序流程图

本系统由80C196KC的内部定时器T0设定采样时间间隔，T0的中断服务程序分别采集输出电压和负载电流，存入PSD302的响应SRAM中。80C196KC根据采样值与标准值的比较发出命令给PSD302，调节输出幅值或相位。程序流程图如图５所示。

３ 谐波分析

理论上讲，利用数制化电源装置可以产生任意形状的电压波形，但由于频率很高时，IGBT的开关时间不可忽略，单片机系统的运行时间也必须加以考虑，故实际上只能得到近似的阶梯状曲线。以最常见的合成正弦电压的情形为例来分析，并忽略二极管和IGBT的导通电压，当VS能输出的最高电压与正弦电压的峰值接近时，输出端UV的电压可展成傅立叶级数

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