PAGE9PAGE9半橋電路原理圖設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u21183半橋電路原理圖設(shè)計(jì) 1163951.1主電路設(shè)計(jì) 132121.2控制電路設(shè)計(jì) 2312381.3驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 2184491.4采樣電路設(shè)計(jì) 3113191.5輔助電源設(shè)計(jì) 41.1主電路設(shè)計(jì)半橋主電路如圖3-1所示，輸入交流電壓經(jīng)過(guò)整流濾波后變?yōu)橹绷麟?，直流電?jīng)過(guò)半橋電路的上下管逆變后輸出交流方波，該交流方波通過(guò)高頻變壓器降壓后經(jīng)變壓器副邊的整流濾波后輸出低壓直流電。輸出端利用采樣電阻進(jìn)行電流采樣。圖3-1半橋電路主電路圖1.2控制電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的數(shù)字式半橋電路采用單片機(jī)MSP430進(jìn)行控制，MSP430最小系統(tǒng)原理圖如圖3-2所示，控制電路主要包括時(shí)鐘和復(fù)位電路、LED顯示電路、電源濾波電路和過(guò)溫保護(hù)電路。時(shí)鐘復(fù)位電路采用一片24MHZ的晶振作為主頻，電源濾波電路主要起到穩(wěn)定供電電源電壓以及濾除高頻干擾信號(hào)的作用，過(guò)溫保護(hù)電路利用PTC電阻檢測(cè)環(huán)境溫度，發(fā)生過(guò)溫時(shí)單片機(jī)將觸發(fā)保護(hù)。圖3-2MSP430最小系統(tǒng)電路1.3驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)半橋電路的兩只開關(guān)管沒有共地，因此驅(qū)動(dòng)需要相互隔離，本設(shè)計(jì)采用IR2110芯片作為驅(qū)動(dòng)芯片，IR2110系列芯片由于采用了自舉電路，使得一片IR2110可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)全橋電路的同一橋臂上下管，且IR2110可以共用同一電源，因此，IR2110十分適合半橋電路的驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖3-3所示，單片機(jī)產(chǎn)生的兩路PWM經(jīng)過(guò)IR2110后輸出兩路互補(bǔ)的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)半橋電路的兩只開關(guān)管。圖3-3IR2110驅(qū)動(dòng)電路1.4采樣電路設(shè)計(jì)采樣電路主要指半橋電路的輸出電壓電流采樣，輸出電壓電流經(jīng)過(guò)采樣后單片機(jī)內(nèi)部對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)行PI調(diào)節(jié)和過(guò)壓過(guò)流保護(hù)判斷。電壓檢測(cè)與調(diào)理電路電路如圖3-4所示，圖中Va接電阻分壓的輸出端。輸出電壓采樣信號(hào)首先經(jīng)過(guò)一階跟隨器U1A進(jìn)行電壓跟隨，增加運(yùn)放的輸入阻抗，減小輸出阻抗，以提高系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)和帶負(fù)載能力；U2B為一反相放大器，用以將采樣的的交流信號(hào)抬升至DSPF2812能夠識(shí)別的電壓信號(hào)；輸出端二極管D7、D8可以將電壓鉗位于1.3V，以免瞬間高電壓損壞DSP。圖3-4電壓檢測(cè)與調(diào)理電路電流檢測(cè)與調(diào)理電路如圖3-5所示，其中Ia接電流采樣電阻的輸出端，電流信號(hào)經(jīng)電阻R23后輸出電壓信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)與電壓檢測(cè)相同的調(diào)理電路。圖3-5電流檢測(cè)與調(diào)理電路1.5輔助電源設(shè)計(jì)由于電路中控制芯片的供電電壓一般在30V以下，而直流輸入端電壓比較高不能直接給控制芯片供電，因此需要設(shè)計(jì)輔助電源來(lái)給芯片供電。輔助電源一共有三路，電路如圖3-6所示，15V輔助電源主要利用降壓芯片LM2596進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，該電路為典型的buck降壓電路，芯片LM2596內(nèi)部集成了功率MOSFET。通過(guò)設(shè)置反饋電阻R80,R81的值可以達(dá)到改變輸出電壓的目的。5V輸出輔助電源利用三端集成穩(wěn)壓器78M05設(shè)計(jì)，該芯片可以輸出穩(wěn)定的5V電壓，芯片內(nèi)部為線性電源結(jié)構(gòu)。1.3V輸出輔助電源采用三端集成穩(wěn)壓芯片AMS1117設(shè)計(jì)，該芯片同樣是線性電源結(jié)構(gòu)，可以輸出較為穩(wěn)定