一种带过载保护的开关稳压电源设计方案与实现

，也降低了本身寄生电阻的损耗。

　　3.2、输入整流二极管的选取

　　由于集成整流桥用于整流滤波，易引起整流管过热，其输出电压过低，导致负载电压不稳。因此采用共阴极肖特基二极管取代。

　　3.3、输出整流二极管的选取

　　考虑到效率要求，选用了肖特基二极管，速度快且压降低。

　　3.4、变压器的绕制方法

　　选用EI变压器，工作频率为30kHz,计算匝伏比：N/V=Ton/(ΔB×Ae),原边绕组匝数：Np=Vinmin×(N/V),副边绕组匝数：N2=(Vo+Vd+Io×R)×(N/V)，设置的匝数比为10∶32，线径0.7mm，初级双线并绕，次级单线绕制。该设计方法能最大限度地提高效率。

　　3.5、整流管的输出稳压

　　由于18V经整流滤波后达到25V,因此选用了耐压值为1000μF/50V的大电容来稳压。

　　3.6、LC滤波参数设计

　　根据电感最大贮能值0.5×L×I×I确定电感峰值电流Imax=Io+2×VoToff/L(Toff为关断时间)，匝数N应进行取整，当匝数少电流大时，应尽量避免取半匝的情况。经计算后选取电感量为10mH，电容为4700μF。

　　3.7、保护电路设计

　　采用LM358和LM193作为过流采样比较器。若负载过流，比较器输出高电平给单片机，单片机查询端口作出判断给SG3525的shut口一个高电平，同时把1个三极管打通给负载一个5V电压再次检测负载状态；若过流拆除通过LM393比较器给单片机一个高电平，那么单片机给shut端低电平来开启SG3525。若未拆除，过载单片机循环查询等待拆除。

　　运行情况与分析

　　在该设计中，采用的试验手段及仪器如下：

　　(1)输出电压调整范围的测试。通过51控制改变DC2DC变换器的电源电压值，从而达到调整输出电压的目的。用万用表测试电压值。

　　(2)最大输出电流的测试。通过调整负载电阻的值来调整输出电流，当负载短路时输出电流最大。

　　(3)电压调整率Su的测试。在给定的输入电压从15～21V变化时，用5位半的数字表分别测出负载电压的最大变化量，然后除以负载电压就可以计算出Su。用同样的方法可以测出Si。

　　(4)输出电压纹波Vpp。用交流调压器设定U2为18V，负载电压为36V，电流为2A时，用模拟示波器测量纹波电压峰峰值。

　　(5)DC2DC的变换效率。分别用5位半的数字表测得负载电压和电流与DC2DC变换器的输入电压和电流，然后计算出输入和输出功率，便可计算出效率。

　　该系统在实验室中进行了测试，其测试数据表如图所示。

　　通过测试，该稳压电源具有过流、过压保护功能。可见，该电源的稳压性能指标较高，控制输出具有可调性。

　　结语

　　本文设计的稳压电源采用性能稳定常用的PWM芯片SG3525来进行反馈调整稳压，并通过51单片机来设定输出电压，功放电路采用MOS管搭建的双端推挽方式，提高了电源效率。系统测试和运行结果表明，该稳压电源使控制更加智能化，能够长期高效，稳定的工作，更够满足农业机械以及照明设备电路的持续工作需要，同时避免了大量的硬件电路设计，降低了制造成本，在农业生产机械和照明设备上具有比较广阔的应用和发展前景。