3硬件设计
如图4所示,在电力电源整流模块的DC/DC变换控制部分,输出电压采样信号、输出电流采样信号和电压调整控制信号通过PID调节器,发出控制信号到全桥移相PWM控制芯片UC3875的误差放大器的负端,此时UC3875发出相应的脉冲信号,经功率放大后控制IGBT的导通与截止,以决定高频变压器的通断状态,从而最终达到稳压目的。这里MAX531作为单片机与PID调节器之间的D/A数模转换接口电路,以实现单片机对电源输出电压的精确调整功能。表2为MAX531输入代码、输出电平和电源模块输出电压的对应关系表。
图4MAX531在电源中的典型接口电路
表2输入代码、输出电平与电源模块输出电压的对应关系 DIN(Hex) AOUT(V) OUTPUT(Vd.c.)
FFF -2.048 300
E00 -1.536 280
C00 -1.024 260
A00 -0.512 240
800 0 220
700 -0.256 210
600 -0.512 200
500 -0.768 190
400 -1.024 180
当单片机给D/A写入800H代码时,MAX531的输出(AOUT)为0V电压,整流模块输出(OUTPUT)220V直流电压;当写入的代码为FFFH时,AOUT为2.048V,OUTPUT为300V;当写入的代码为400H时,AOUT为-1.024V,OUTPUT为180V。在图4中,MAX531的电源为±5V,采用增益为+1的双极性输出(见表1)。这时数字从0至1的跳变电压为0.001V,满度跳变电压为±2.048V。
4软件设计
整流模块的系统软件包括:变量采样,电压控制,功能控制(均流、限流、开关机、过压过流保护、风扇等),故障查询,与上位机通讯,键盘处理,液晶显示等程序,其中D/A转换部分的电压控制程序是关键,它的可靠性和控制精度是整流模块其它控制功能的必要前提,其汇编程序清单如下:
INCLUDE(MOD51);相关寄存器定义
BUFFEQU6AH;暂存缓冲区首址
VJLHEQU70H;模块均流调整值(高8位)
VJLLEQU71H;模块均流调整值(低8位)
OUTVEQU6EH;输出电压(来自上位单片机)
OUTVFEQU6FH;输出电压微调(来自上位单片机)
DASCLKBITCT02;D/A串行输入时钟
DADINBITCT01;D/A串行输入数据