基于MSP430的高效率开关稳压电源设计_张孝宇

开发案例

文章编号：1007-1423（2014）22-0028-03DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2014.22.008

基于MSP430的高效率开关稳压电源设计

张孝宇，李亚品

（江苏师范大学电气工程及自动化学院，徐州221116）

摘要：

开关稳压电源系统采用LM5118芯片设计AC-DC电路模块，MSP430F169单片机监控输出电压、输出电流。通过电压反馈和电流反馈的双闭环控制保证系统输出电压、电流的稳定，得到输出电压36V、输出电流2A。该系统具有过流保护、实时测量和液晶实时显示的功能，电路转换效率高达96%。关键词：

AC-DC电路；LM5118；MSP430F169；过流保护

0引言

电力电子技术和通信行业的发展和创新，带动了

开关电源技术的进步和开关电源产业的迅猛发展。与传统的线性电源相比，开关电源具有效率高、功率密度高、电压调整率高、体积小、重量轻等诸多优势，因此得到广泛应用[1]。本文设计的高效率开关稳压电源，能实现可靠的双闭环控制，电路转换效率高达96.15%。

1系统方案设计

系统是由AC-DC电路，MSP430F169最小系统，

图1系统框图

12864液晶显示电路，电压、电流采样电路以及过流保护电路等五大模块组成。系统电路的总框图如图1所示。220V交流电通过变压、整流、滤波后，接入以

2硬件电路设计

本设计的主电路以开关电源芯片LM5118为核

2.1主电路设计

心。LM5118是美国国家半导体公司推出的宽输入电压范围、高性能、低成本、降压-升压稳压器控制器,采用

LM5118为核心的Buck-Boost变换电路中。采样系统通过康铜采样电阻分别采集AC-DC电路输出电流信号和电压信号送至单片机，实现输出电流、电压的检测。当单片机检测到输出电流大于2.5A时，单片机I/O口输出低电平，光耦导通，从而驱动继电器工作，切断主电路，实现过流保护功能。当电路重新启动后检测到输出电流正常时，电路恢复，完成过流保护。液晶用来显示被检测量的值和一些关键参数，辅助进行系统调试。

20引脚TSSOP-20EP封装,当输出电压高于或者低于输入电压时,保证输出电压高度稳定[2]。LM5118内含高端降压MOSFET和低端升压MOSFET驱动器，能够提供2A的峰值电流，仅需要非常少量的外部元件，就可以构建降压（Buck）或降压-升压（Buck-Boost）开关稳压电源拓扑结构，在很宽的输入电压范围内保持最佳的转换效率，尤其适合在汽车中应用。

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