Realisierung einer programmierbaren Ausgangsspannungsschaltstromversorgung mit Single-Chip-PWM

Einer. Überblick:

    Normale Schaltnetzteile haben eine feste Ausgangsspannung und einen festen Ausgangsstrom. In bestimmten Fällen müssen unterschiedliche Spannungen und Ströme entsprechend den verschiedenen Funktionen ausgegeben werden, sodass normale Schaltkreise die Anforderungen nicht erfüllen können. Beispielsweise werden in einigen Wassermaschinen unterschiedliche Alkalien benötigt. Oder saures Wasser, es ist notwendig, unterschiedliche Versorgungsspannungen in den Elektrolyseur einzugeben, und gleichzeitig muss die Polarität der Stromversorgung invertiert werden. Dies ist mit allgemeinen Hardwareschaltungen nicht einfach zu erreichen, oder mit anderen Worten, die Implementierung macht die Schaltung auch ziemlich kompliziert. Aus diesem Grund haben wir ein Gerät entwickelt und hergestellt, das die programmierbare PWM-Funktion des Einzelchip-Mikrocomputers verwendet, um einen einstellbaren Spannungsausgang zu erzielen, und eine geeignete Stromversorgung für verschiedene Funktionen bereitstellt, so dass die Effizienz der Stromversorgung des gesamten Produkts erheblich verbessert, das Gewicht reduziert und das Volumen klein wird. Dies ist bei Verwendung von normalen seriengeregelten Netzteilen nicht möglich.

    Wir können die PWM-Funktion der HOLTEK MCU HT46R23 verwenden, um den augenblicklich einstellbaren Ausgang der Schaltstromversorgungsspannung und des Schaltstromes zu realisieren (natürlich kann auch jede MCU mit PWM-Ausgangsfunktion verwendet werden), den Schaltstromversorgungs-Pulsbreitensteuerungs-IC, den wir UC3843, den Ausgang und den Hochspannungsversorgungsabschnitt wählen Es übernimmt die Optokoppler-Isolation und ist mit Überstromschutz, Überspannungsschutz und Leerlaufschutz ausgestattet. Das Schaltbild sieht wie folgt aus:

Die obige Abbildung ist ein Funktionsblockdiagramm der Steuerschaltung.

     Am Beispiel unseres Wassermachers ist der entsprechende alkalische Ausgang in 4 Stufen unterteilt. Die Eingangsspannungsanforderungen der Elektrolysezelle sind: 10 V, 15 V, 22 V und 36 V. In verschiedenen Regionen ist der Säuregehalt und die Alkalität der Wasserqualität selbst sehr unterschiedlich. Auf diese Weise ist es unmöglich, die gleiche Säure-Base-Wasserqualität bei der gleichen Spannung zu erhalten, und dann werden verschiedene Regionen unterschieden. Beispielsweise ist der Unterschied der Wasserqualität zwischen dem Süden und dem Nordosten offensichtlich, so dass unter der obigen Standardspannung plus oder minus 1 V anfallen Und die Anforderung von 2 V in der Hauptsteuerungs-MCU kann auf die Spannung verschiedener Regionen eingestellt werden. Auf diese Weise werden 20 verschiedene Ausgangsspannungen benötigt. Dies ist natürlich relativ einfach zu erreichen, wenn die PWM-Funktion der MCU verwendet wird. Das gleiche ist, dass nur die Impulsbreite der PWM geändert werden muss, um die Anforderungen leicht zu erfüllen. Dies ist der Vorteil der Verwendung der Mikrocontroller-Programmiersteuerung.

     Das folgende Bild zeigt das Erscheinungsbild der Schaltnetzteilplatine

Dieses Schaltnetzteil verwendet ein Vollspannungsdesign, der Arbeitsspannungsbereich ist auf 90-265 V (AC), 50-60 Hz ausgelegt, der tatsächliche Testarbeitsspannungsbereich kann 65-265 V (AC) erreichen, der Wirkungsgrad überschreitet 87% und die Ausgangsspannung beträgt 8-36 V. ± 1 V beträgt der maximale Ausgangsstrom bis zu 2,5 A, was in normalen Stromkreisen ausreichend ist.

     In Anbetracht dessen, dass der Wassermacher sowohl alkalisches als auch saures Wasser für verschiedene Zwecke produzieren kann, erfordert beispielsweise das Trinken schwaches alkalisches Wasser, das Kochen von Salaten starkes alkalisches Wasser und die Desinfektion saures Wasser. In der Schaltung haben wir also auch eine Inversionsschaltung für die Spannungspolarität eingerichtet. Gleichzeitig verfügt der Wassermacher über eine Heizfunktion, die ebenfalls von einem Steuerrelais ausgeführt werden muss. All dies wird natürlich über die Ausgangsanweisungen des Mikrocontrollers gesteuert.

     Da die Schaltung eine vollständige Schutzschaltung, einen Überstromschutz, einen Überspannungs- und Leerlaufschutz, eine Temperaturregelung, einen wasserfreien Schutz usw. hinzugefügt hat, ist die gesamte Schaltung sicher und zuverlässig, wenn sie längere Zeit unbeaufsichtigt bleibt. Tausende von Produkten und mehrere Jahre Produktnutzung haben bestätigt, dass dieses Design erfolgreich und anwendbar ist. Natürlich kann diese Schaltung auch auf andere Produkte erweitert werden, die eine Spannungsanpassung erfordern. Das allgemeine Designprinzip ist dasselbe.