以AT89C51單片機為核心的高頻開關電源并聯均流系統設計

模塊化是開關電源的發展趨勢，并聯運行是電源產品大容量化的一個有效辦法，可以通過設計N＋l冗余電源系統，實現容量擴展。本系統是多臺高頻開關電源（1000A/15V）智能模塊并聯，電源單元和監控單元均以AT89C51單片機為核心，電源單元的均流由監控單元來協調，監控單元既可以與各電源單元通信，也可以與pC通信，實現遠程監控。

1pWM控制電路

TL494是一種性能優良的脈寬調制控制器，TL494由5V基準電壓、振蕩器、誤差放大器、比較器、觸發器、輸出控制電路、輸出晶體管、空載時間電路構成。其緊要引腳的功能為：

腳1和腳2分別為誤差比較放大器的同相輸入端和反相輸入端；

腳15和腳16分別為控制比較放大器的反相輸入端和同相輸入端；

腳3為控制比較放大器和誤差比較放大器的公共輸出端，輸出時表現為或輸出控制特性，也就是說在兩個放大器中，輸出幅度大者起用途；當腳3的電平變高時，TL494送出的驅動脈沖寬度變窄，當腳3電平變低時，驅動脈沖寬度變寬；

腳4為死區電平控制端，從腳4加入死區控制電壓可對驅動脈沖的最大寬度進行控制，使其不超過180°，這樣可以保護開關電源電路中的三極管。

振蕩器出現的鋸齒波送到pWM比較器的反相輸入端，脈沖調寬電壓送到pWM比較器的同相輸入端，通過pWM比較器進行比較，輸出一定寬度的脈沖波。當調寬電壓變化時，TL494輸出的脈沖寬度也隨之改變，從而改變開關管的導通時間ton，達到調節、穩定輸出電壓的目的。脈沖調寬電壓可由腳3筆直送入的電壓來控制，也可分別從兩個誤差放大器的輸入端送入，通過比較、放大，經隔離二極管輸出到pWM比較器的正相輸入端。兩個放大器可獨立使用，如分別用于反饋穩壓和過流保護等，此時腳3應接RC網絡，提高整個電路的穩定性。

如圖1所示，pWM脈沖的占空比有內部誤差放大器EA1來調制，而內部誤差放大器EA2則用來打開和關斷TL494，用于保護控制。腳2和腳15相連，并與公共輸出端腳3相連通，因腳3電位固定，所以，TL494驅動脈沖寬度緊要由腳1（pWM調整控制端）來控制；腳16是系統保護輸入端，系統的過流、過壓、欠壓、過溫等故障以及穩壓或穩流切換時關斷信號都是通過腳16來控制。鋸齒波發生器按時電容CT=0.01μF，按時電阻RT=3kΩ，其晶振頻率fosc==36.6kHz。內部兩個輸出晶體管集電極（腳8和腳11）接＋12V高電平，其發射極（腳9和腳10）分別驅動V1和V2，從而控制S1和S2，S3和S4管輪流導通和封閉。

圖1pWM控制電路

2軟件解析

2.1電源單元和監控單元的軟件

高頻開關電源單元緊要有數據采集，電壓電流輸出給定，鍵盤和LED顯示，故障解決以及與監控單元RS485通信等子程序組成。監控單元緊要有鍵盤和液晶顯示，EEpROM以及與電源單元和pC機RS485通信等子程序組成。EEpROM用于存放工作參數和其他不能丟失的信息，它采用X5045芯片，X5045有512字節，內涵看門狗電路，電源VCC測試和復位電路。

倘若出現故障，電源單元立即做出相應解決，并主動向監控單元申請中斷，將故障數據傳送給監控單元，監控單元立即調用故障解決程序，倘若故障嚴重將切除故障電源，并啟動備份電源，而且將故障情況傳送給pC機。

2.2均流解決程序

高頻開關電源單元將各自的電壓和電流發送給監控單元，監控單元接收到各電源單元的電壓和電流信息后，馬上進入均流判定解決程序。本程序將依據均流精度的要求，計算出該由哪一個電源單元進行如何的調節以達到均流要求。該程序緊要包括下面兩個模塊：第一個模塊緊要完成電壓的檢查工作，發現電源單元電壓偏移超過要求，馬上進行相應調節，保證其電壓為要求值；第二個模塊用于進行均流計算，該模塊將找出電流偏移均勻值超過規定要求的電源單元，并進行相應的調節。均流流程圖如圖2所示。

圖2均流解決流程圖

由于在實際運用中，各電源單元的電壓值并非完全一致，所以本系統對多電源單元并聯后的電壓有兩條要求。

1）多電源單元并聯時，若各電源單元之間的最大電壓偏差>0.5％，那么并聯后的輸出電壓要求在各電源單元的電壓之間；若各電源單元之間的電壓偏差均

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