基于ATmega128 單片機的自動投切開關電源設計

2.5 MOSFET 驅動電路

系統中開關管選用N 溝道MOSFET 型號為IRF540N,其開啟電壓為2~4V.但為了保證它的充分導通，一般要提供10V左右的柵極電壓。為此，本設計采用一個簡單可靠、成本低廉的圖騰柱電路作為MOSFET 的驅動電路(如圖4 所示)。PWM 信號經過第一個三極管9014 放大，再經后級NPN 型三極管9014和PNP 型三極管9015 組成的互補電路保持后可給MOS 管的柵極G 極提供11V 左右電壓。該電路在開關管的導通和關斷期間有較好的性能： 能快速可靠開通， 且不存在上升沿的高頻振蕩;在關斷瞬間，驅動電路能提供一個低阻抗的通路供MOSFET柵源極間電容電壓的快速泄放。該電路輸入和輸出剛好反向。即當PWM 為低電平時，柵極得到高電壓，MOS 管充分導通; 當PWM 為高電平時，柵極電壓幾乎為0,MOS管關斷。

圖4 圖騰柱驅動電路

2.6 電源投切開關電路

電路如圖5 所示，Q5 型號為IRF9540, 是P 溝道MOSFET,U2 為光耦，型號為P521.當光耦不工作時，Q5 的源極電位比柵極電位高，Q5 導通，電源導通;當光耦工作時，源極的電位拉到了柵極，Q5 截止，電源截止。光耦不僅起到開關的作用，而且其光電隔離的特性能夠很好地保護單片機的IO 端口。

圖5 投切開關電路

3 軟件設計及其功能

ATmega128單片機能夠根據鍵盤的輸入值而輸送不同的D/A 值給TL494 控制芯片，以實現鍵盤控制電源系統輸出電壓的大小; 對輸出電流進行A/D 采集，并且能夠根據電流的大小判斷是否投切為雙電源供電和顯示相應的工作狀態; 在液晶5110上顯示輸出電壓和輸出電流。具體軟件流程圖如圖6 所示。

圖6 軟件流程圖