新型開關穩壓電源設計方案之電路設計分享
可控正弦波產生電路
這一交流穩壓電源設計的電路拓撲圖，結合這一電路拓撲結構的設計理念，我們所設計的可控正弦波產生電路的電路圖如下圖圖2所示。可以看到，在這一可控正弦波產生電路的工作過程中，正弦波的來源采用直接從市電的220V/50Hz的正弦波，利用電壓互感器變換成較低電壓的50Hz正弦波（例如5V）。該正弦波的諧波失真度取決于市電的諧波失真度和互感器的參數，其輸出幅度由D/A轉換器控制光電耦合器驅動電路實現，D/A轉換器輸出信號控制光電耦合器導通程度，與分壓電阻分壓后產生交流和直流疊加的電壓，經電容隔離直流分量，僅保留交流分量送運算放大器進行若干倍的放大，產生隨D/A信號幅度大小而控制的純凈交流信號量。
在這一可控正弦波產生電路的運行工作過程中，產生D/A控制信號的原則，是根據輸出到負載上的電壓或電流配合市電的電壓幅度大小進行綜合運算，由微處理器向D/A轉換器提供通過綜合運算的數字量，使得提供給負載的輸出電壓（或電流）趨于穩定。
在本文所分享的這一交流開關型穩壓電源設計方案中，我們所設計的PWM產生電路主要由正弦波產生電路、三角波產生電路和比較器三個部分組成。在電路接通時，三角波加到比較器的反向輸入端，正弦波加到比較器的同向輸入端，比較器輸出端產生受正弦波瞬時幅度而變化的脈沖寬度調制波。
展示的是電壓型PWM比較器的工作波形，從該圖中可以看到，輸入三角波接在比較器的反向輸入端，可控正弦波信號送至比較器的同相輸入端，經放大后輸出PWM信號。
在這一交流開關型穩壓電源設計方案中，我們所研發的高速電子開關電路，將會被用于實現將PWM波功率放大，并配合高頻電子變壓器和濾波電路完成工作。通過這一設計，我們可實現對輸入信號為受某信號參數調制的矩形波，輸出信號為還原出該參數的解調電路。在這一交流穩壓電源設計中，我們所完成的高速電子開關的典型電路圖，是PWM經反相器出來的波形。整個電路由4個場效應管構成的橋式開關電路、高頻開關變壓器、多組LC濾波電路組成。
展示的這一告訴電子開關電路中，我們所加入的高頻開關變壓器Tr，還能夠起到市電隔離的作用。在該電路系統中，L1、C1和L2、C2組成濾波電路，用以使輸入到高頻開關變壓器初級的矩形波拐角變成“緩變”形狀，以使流經變壓器的諧波分量減小，降低干擾。經過高頻開關變壓器次級感應到的電壓通過L3、C3（實際為多級LC，如三級）的進一步濾波可以將PWM的高頻矩形波濾除，在負載上得到被還原的原調制波的正弦波形。
還原出來的調制波，實際上仍然有一定程度的鋸齒波成分。這部分的波形如果用數字存儲示波器存儲波形，然后局部放大觀測可發現，如圖5中顯示了局部放大后的鋸齒形狀，其鋸齒程度能夠直接反映信號的失真度，這也與多級LC濾波器的性能參數有關。
在這一交流穩壓電源設計過程中，我們所設計的微處理器部分主要用于實現系統裝置的智能化。在本方案中，完整的微處理器部分主要包括微處理器芯片、鍵盤、LCD顯示器、A/D和D/A轉換器等部分，且適合于控制的微處理器芯片往往采用單片機，而單片機基本上都包含有I/O接口電路、ROM，RAM、定時器和中斷系統，因此這些部件基本上都不需要擴展。微處理器的軟件部分的設計包括A/D轉換器、D/A轉換器、LCD顯示器、鍵盤系統等功能的子程序，還包含系統監控程序和各種中斷服務程序等，其系統監控程序流程圖如圖6所示。
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