基于ATMEGA 16的開關電源設計與制作

摘要：電源廣泛應用于各種電子設備及電子電路中。以ATMEGA16單片機為控制核心，設計并制作了具有輸出電壓步進可調的開關電源。其硬件由整流、濾波、單片機供電電源、DC-DC變換及LED顯示組成。經實驗測定，輸出電壓0～9.9V步進0．1 V可調，輸出電流1．5 A，當輸出電壓9V、輸出電流1．5 A時，電壓調整率小于0．67％，效率可達78．78％。
關鍵詞：開關電源；單片機；步進；反饋控制

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源。開關穩壓電源具有效率高、穩壓性能好、保護措施完善等優點，由于控制信號一般通過精密穩壓器TL4331、光耦等獲得，使輸出電壓很難做到寬范圍內調節。特別是不能輸出低電壓(3 V)。將ATMEGA16單片機應用于電源的控制，可以提高開關電源的輸出電壓控制精度，同時利用ATMEGA16的計算功能，通過軟件編程，采用反饋控制使得電壓輸出趨于恒定。

1 電源硬件電路設計與計算
1．1 系統總體設計
系統組成框圖如圖1所示。市電經整流濾波電路輸出直流，采用EMI共模濾波器抑制市電中的干擾；+5 V單片機供電電源由MC34063構成；系統輸出電壓經反饋電路送到單片機ATMEGA16的A／D口，單片機根據輸出電壓的變化，對DC-DC進行PWM控制，使輸出電壓趨于穩定；同時，系統的顯示及鍵盤控制也由單片機ATMEGA16實現。

由以上兩式可知，當輸出電壓5V時，Rst、R2和R3的取值分別為0.5 Ω、1．2 kΩ、3．6 kΩ。