1、引言
　　
隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源。開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源控制部分絕大多數(shù)是按照模擬信號(hào)來(lái)設(shè)計(jì)和工作的，缺點(diǎn)是抗干擾能力很差。由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，數(shù)字信號(hào)的處理和控制顯示出了明顯的優(yōu)勢(shì)：便于計(jì)算機(jī)處理和控制，設(shè)計(jì)的靈活性大大提高，軟件調(diào)試方便等，出現(xiàn)了PID控制。

它使開(kāi)關(guān)電源向數(shù)字化、智能化、多功能化方向發(fā)展。這無(wú)疑提高了開(kāi)關(guān)電源的性能和可靠性。但由于開(kāi)關(guān)電源本身是一個(gè)非線(xiàn)性的對(duì)象，其精確模型的建立是相當(dāng)困難的，常采用近似處理，并且其供電系統(tǒng)和負(fù)載變化具有不確定性，所以采用上述模擬或數(shù)字PID控制方法常常難以使PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)隨之變化，控制效果不理想。近來(lái)發(fā)展起來(lái)的無(wú)模型控制是前景廣闊的控制方法。它不依賴(lài)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，集建模與控制一體化，這對(duì)于一些復(fù)雜可變的或結(jié)構(gòu)不確定難以用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型描述的系統(tǒng)而言是非常適宜的，改進(jìn)了開(kāi)關(guān)電源的控制系統(tǒng)，不僅滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)電源的高性能和高可靠性的要求。

2、開(kāi)關(guān)電源的工作原理
　　
本開(kāi)關(guān)電源原理框圖如圖1所示。電網(wǎng)電壓通過(guò)輸入回路中的整流器和濾波器轉(zhuǎn)換為直流電壓輸入高頻變換器，高頻變換器則把輸入的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l脈沖方波電壓，該脈沖方波通過(guò)輸出回路中的高頻整流器和濾波器變成直流電壓供給負(fù)載。

圖1 開(kāi)關(guān)電源工作原理

以微型計(jì)算機(jī)為核心的控制回路，在控制軟件的支持下對(duì)開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓、電流采樣，并與給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后去調(diào)整和控制逆變器， 改變MOSFET管的導(dǎo)通頻率或?qū)ǎ刂箷r(shí)間以穩(wěn)定輸出，并監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)。

3、開(kāi)關(guān)電源硬件系統(tǒng)組成
　　
開(kāi)關(guān)電源的控制系統(tǒng)可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇不同的微處理器。其組成原理框圖如圖2所示。上電/復(fù)位電路給微處理器提供穩(wěn)定的電源和復(fù)位功能。輸出電壓反饋用來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓值，保持輸出電壓的穩(wěn)定，電流反饋電路與電壓反饋功能相似。數(shù)碼管顯示電路和鍵盤(pán)輸入電路實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能。PWM輸出驅(qū)動(dòng)電路輸出脈沖來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷，當(dāng)輸出電壓高于要求電壓時(shí)，輸出脈沖的寬度就減小，從而減小輸出電壓；當(dāng)輸出電壓低于要求電壓時(shí)，輸出脈沖的寬度就增大，從而增大輸出電壓。

圖2