基于PIC单片机的Buck可调稳压电源设计

发布时间：2021-07-16 19:27

　　为了满足教学实验中对开放式可定制电源的需求,以PIC单片机为监控中心,设计了一种集PID控制、电压监测、温度监控于一体的Buck电路可调稳压电源。将Buck电路的开关管移到下支路,以简化驱动电路;采用运放电路进行电压采样变换,提高了反馈信号的抗干扰能力;为了提高电压稳态控制精度,设计了两种改进策略,即输出电压均值滤波及PID控制量尺度变换。仿真及实验结果表明,在输入电压、负载较大变化时,均能快速稳定在预设值上,且具有较高的稳态精度。 

【文章来源】：电子设计工程. 2020,28(15)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

Buck可调稳压电源系统电路设计图

由运放LM224及电阻R1、R2、R3、R4组成的单电源差分反馈检测电路如图2所示，运放高输入阻抗低输出阻抗特性，既降低主电路信号的衰减，又增大输出的驱动能力。v+、v-分别接到输出电压的正、负两端。令R1=R3=10 kΩ、R2=R4=100 kΩ，运放输入输出关系为：

式中，Kp、Ki(Ti）、Kd(Td）分别表示比例、积分、微分系数。为了快捷有效确定3个参数，利用Matlab自带的“PID Tuner”工具，通过阶跃响应实时检验系统动态及静态指标，在线确定最优的Kp、Ki、Kd参数。根据图1系统设计原理建立闭环控制框图如图3所示。图3中，Vr(s）、Vf(s）、V(s）、d(s）分别表示输入电压vr、反馈电压vf、输出电压v及占空比d的s函数；控制信号Vc(s）与误差信号E(s）的传递函数为Gc(s），即式（3)PID函数；占空比至输出的传递函数Gvd(s）为：

【参考文献】：
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本文编号：3287618