一 設(shè)計(jì)思路

　　制作一個(gè)0 到20V 的電源，利用單片機(jī)控制開關(guān)電源專用芯片SG3524 產(chǎn)生500kHz 的PWM 發(fā)生電路，驅(qū)動(dòng)MOS 管IRF9540，輸出電壓端口流端通過1K 反饋電阻將電阻電壓反饋到SG3524 的反饋輸入端進(jìn)行閉環(huán)控制產(chǎn)生恒定的電壓。然后通過單片機(jī)控制10 位DA 芯片產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓輸入到SG3524 的1 腳即基準(zhǔn)電壓輸入端，這樣不同的基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)不同的輸出電電壓，實(shí)現(xiàn)了電壓的數(shù)控，10位AD 分辨率為1/1024，完全達(dá)到0 到20V 步進(jìn)0.1V。系統(tǒng)電路共分MCU 控制部分，DA 轉(zhuǎn)換部分、DC/DC 變換部分，液晶顯示、按鍵輸入部分。其中DC/DC部分是重點(diǎn)部分。

　　二 方案設(shè)計(jì)、論證與選擇

　�。�1）MCU 部分采用STC89C52 單片機(jī)。這種單片機(jī)兼容MCS51 指令系統(tǒng)，3個(gè)16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷且具有低功耗空閑和掉電模式，其軟件可以設(shè)置睡眠和喚醒功能。STC89C52 單片機(jī)運(yùn)行速度比AT89C5 單片機(jī)快，并且自帶A/D 轉(zhuǎn)換，在下載程序方面，直接串口就可以下載，故選擇STC89C52。

　�。�2）開關(guān)電源（DC/DC 變換部分）采用開關(guān)管（CMOS 管）制作DC/DC 電路。此法即用PWM 控制開關(guān)管使開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)，這樣效率很高，但是電壓紋波大對(duì)濾波電路要求高。PWM 控制節(jié)約空間比較經(jīng)濟(jì)，故選擇開關(guān)管（CMOS 管）。

　�。�3）升壓模塊采用XL6009 芯片升壓。使輸入電壓升壓為10V 電壓。經(jīng)多次數(shù)據(jù)測(cè)試采集比對(duì)之后，芯片在穩(wěn)定性以及效率工作上能夠調(diào)試滿足80%的效率要求，故選擇XL6009 芯片升壓。

　�。�4）D/A 電路利用TLC2543 芯片。TLC2543 是T1公司的12 位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D 轉(zhuǎn)換過程。

　�。�5）因?yàn)楸鞠到y(tǒng)中按鍵較少所以采用獨(dú)立鍵盤；LCD 液晶顯示省電且不產(chǎn)生高溫，因此選擇LCD 液晶顯示。

　　三 單元模塊介紹

　　3.1 升壓模塊

　　本系統(tǒng)采用XL6009 模塊。XL6009 具有超寬的輸入電壓范圍： 3V-32V，佳工作電壓范圍：5-32V；具有超寬的輸出電壓范圍：5V-35V；內(nèi)置4A 高效MOSFET 開關(guān)管，使效率高達(dá)到94%；超高開關(guān)頻率400kHz，用小容量的濾波電容即能達(dá)到非常好的效果，紋波更小，體積更小。本模塊相對(duì)于LM2577 的三極管推動(dòng)方式轉(zhuǎn)換效率更高；且是可調(diào)的升壓模塊，可以通過調(diào)節(jié)模塊上面的精密多圈可調(diào)電位器來改變輸出電壓。

　　3.2 D/A 模塊

　　本系統(tǒng)采用TLC 系列芯片，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程。由于是串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省51 系列單片機(jī)I/O 資源；并具有分辨率較高的特點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單因此在在本系統(tǒng)中可以完成轉(zhuǎn)換任務(wù)，所以選擇TLC2543 芯片。