【導讀】本文主要介紹了開關穩壓電源CPU與直流主回路拓撲的幾種方案，并針對不同的情況進行分析，而后選擇出更加適合于實際情況的方案來進行設計。對于程控開關穩壓電源設計有興趣的朋友不妨花上幾分鐘來閱讀本文，從中學習到方案選擇的思路及技巧。
開關電源通過控制開關管開通與關斷的時間比率來維持電壓的穩定輸出，這種方式的最大好處就是擁有極佳的效率與功率密度。隨著開關電源在現代設計中的普及，其開始向智能化、高頻化發展。在本文中，小編將為大家介紹一種程控開關穩壓電源，并對設計方案進行介紹。
在本文中的程控開關穩壓電源技術指標為：輸出電壓30V至36V可調，最大輸出電流2A，有過流保護功能，能對輸出電壓進行鍵盤設定和步進調整、步進值1V，并能實時顯示輸出電壓和電流的開關穩壓電源。
主控CPU的選擇
方案一：采用AT89S51單片機進行控制。51單片機外接A/D和D/A比較簡單，但是由于51單片機功能簡單，對于這種復雜的系統來說做起來比較復雜。
方案二：采用超低功耗單片機MSP430F169，這是一個完全集成的混合信號系統級MCU芯片。內部集成12位的A/D芯片和D/A芯片，且這個單片機資源非常豐富。采用JTAG方式，可通過USB口在線下載調試，使用十分方便，并且低功耗便于整體效率的提高。
DC-DC主回路拓撲的方案選擇
DC-DC變換有隔離和非隔離兩種。輸入輸出隔離的方式雖然安全，但是由于隔離變壓器的漏磁和損耗等會造成效率的降低，隔離變壓器繞制復雜，所以選擇非隔離方式，具體有以下幾種方案：
方案一：BUCK拓撲。如圖1所示，開關V1受占空比為D的PWM波的控制，交替導通或截止，再經L和C濾波器在負載R上得到穩定直流輸出電壓Uo=D×Vd（D≤1），由于輸入電壓為18V，輸出電壓20V~36V，故不能滿足要求。
圖1 BUCK拓撲
方案二：BOOST拓撲。如圖2所示，開關V1導通時電感儲能，截止時電感能量輸出。只要電感繞制合理，能達到要求的輸出電壓30V~36V，且輸出電壓Uo呈現連續平滑的特性。
圖2 BOOST拓撲
方案三：BUCK-BOOST拓撲。如圖3所示，由于電路屬于升降壓拓撲，控制比較復雜，因本設計只需升壓，故選擇方案二。
圖3 BUCK-BOOST拓撲
