如何使用ARM实现BUCK型开关电源的设计

　　为了满足计算机、通讯等行业对高性能电源产品的需求， 提出了一种基于ARM 的BUCK 型开关电源的设计方案。文中介绍了BUCK 型的控制方式和并联均流技术， 并在此基础上给出了系统的硬件电路设计和嵌入式操作系统软件设计。一并讨论了过流保护、自动恢复等实际问题的实现方案。实际应用表明， 基于ARM 的BUCK 型开关电源具有高效率、高可靠性和高安全性的特点， 且其体积小、重量轻， 达到了设计要求。

　　为了满足计算机、通讯等行业对高性能电源产品的需求， 提出了一种基于ARM 的BUCK 型开关电源的设计方案。文中介绍了BUCK 型的控制方式和并联均流技术， 并在此基础上给出了系统的硬件电路设计和嵌入式操作系统软件设计。一并讨论了过流保护、自动恢复等实际问题的实现方案。实际应用表明， 基于ARM 的BUCK 型开关电源具有高效率、高可靠性和高安全性的特点， 且其体积小、重量轻， 达到了设计要求。

　　各行各业的负载上广泛使用着电源，对电源技术的研究已成为推动工业向前发展的重要组成部分。工程应用中一般选用串联调整式稳压电源和开关电源作为系统的直流电源，串联调整式稳压电源在高电压差情况下损耗的增大会使其转换效率大幅降低， 开关电源的半导体器件工作在高频状态，相比普通电源转换效率可提高一倍以上，且去掉了工频变压器，从而达到更小的体积。因此，在工业上开关电源有着广泛应用。目前开关电源按照输入输出形式可分为两种，即AC/DC 和DC/DC 两大类， 其中AC/DC 类按照功率从电源到负载的方向不同，又可分为“有缘逆变”和“整流”两种。AC/DC类为交流输出直流输出，需要在输出端加入体积较大的滤波电容器，故难以做到小型化，且由于高频和大电流开关动作的因素，AC/DC 类内部的电磁兼容问题难以被解决。DC/DC类是将电压由固定的直流转变为可变的直流，一般分为导通时间不变周期改变和周期不变导通时间改变两个类型。现阶段开关电源的发展有以下3 种趋势：1）良好的动态响应和低噪声，开关电源工作在高频下，噪声会比线性电源大，因此需采用谐振转换电路来降低电源系统的噪声；2）高效率和高可靠性，开关电源可通过设计电路来采用更少的元器件从而达到负载的要求， 更少的元器件意味着效率和稳定性的提高；3）小型化和轻量化，更小的尺寸意味着对负载系统的干扰更小。基于ARM 的降压型电路开关电源采用并联均流式控制方法，能保证电流应力与热应力在各并联运行的电源模块之间均匀的分配，且具有良好的动态响应和低噪声等优点。近年来，开关电源已成为朝阳产业，电源技术的革新则已成为电工电子行业发展的推动力量。