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引言
對于各類 M CU （微控制器）來說，電源不僅用來供電，也是其基準(zhǔn)源精度的保證。掉電之后，MCU會停止工作、時鐘停止、RAM（隨機(jī)存取存儲器）數(shù)據(jù)丟失等不良后果，因此必須保證電源本身的高可靠性。掉電保護(hù)電路可以說是不勝枚舉，然而適合整機(jī)要求的、性價比高的、便于量產(chǎn)的電路應(yīng)該是工程師追求的目標(biāo)。

1 方案選擇
結(jié)合《Q/GDW1364-2013單相智能表技術(shù)規(guī)范》的要求，我們設(shè)計了一款單相費(fèi)控智能電能表電源。該電源除了需要滿足電源的一般要求外，還要求體積小、功耗低、性價比高、三路輸
出（13V/2W的拉合閘電源、
1 2 . 4 V / 1 . 5 W 的載波接口電源和 5 V / 0 . 3 W 的 M CU 電源）共地且載波接口電源（以下簡稱 V 1 2 ）短路時不得影響拉合閘電源（以下簡稱V13）和MCU電源（以下簡稱V05）正常工作。由于體積的限制，首先排除采用純線性電源的方案，其次排除了采用純開關(guān)電源三個繞組、整流、慮波的方案。在三路輸出中，最重要的當(dāng)然是MCU電源V05、其次是拉合閘電源V13，載波接口電源V12相對來說
要求較低，據(jù)此我們采用開關(guān)電源和線性混合的方案。
圖片1.png

圖1 混合電源方案（V13電壓反饋部分省略）

2 方案優(yōu)化
混合方案是這樣的：V05為開關(guān)電源的一個輸出繞組，經(jīng)二極管半波整流、電容濾波和三端穩(wěn)壓器LM7805穩(wěn)壓，得到穩(wěn)定的輸出；V13為開關(guān)電源的另一個輸出繞組，經(jīng)二極管半波整流、電容濾波和副邊電壓反饋得到穩(wěn)定的輸出； V12以V13為輸入，采用晶體管穩(wěn)壓電路得到比較穩(wěn)定的輸出，如圖1所示。
經(jīng)測試，靜態(tài)時各路輸出均符合要求。然而，當(dāng)V12短路時，V13和V05出現(xiàn)了嚴(yán)重掉電現(xiàn)象，如圖2和圖3所示。
由圖2可知，V13從掉電到恢復(fù)正常電壓時間達(dá)48.8ms，對拉合閘電源來說是不允許的。由圖三可知，V05從掉電到恢復(fù)正常電壓時間達(dá)96ms，對MCU電源來說是不容忍的。

3 整機(jī)調(diào)試
下面對圖1進(jìn)行理論分析：靜態(tài)時，三極管Q2導(dǎo)通， VC2接地，VB1被導(dǎo)通的三極管Q1鉗位。當(dāng)V12短路瞬間，由于電阻R3和電阻R4的分壓，三極管Q2的基極電壓VB2較低，不足以讓Q2導(dǎo)通。 Q2截止后，電解電容CD2通過電阻R1和電阻R2對開始對電容C3充電，同時CD2自身也在放電，當(dāng)VB1充電到一定的電壓值時，三極管Q1截止。此后，即使V12短路狀態(tài)沒有解除，V13仍然保持在正常的電壓值(13V)。由此可以想象，若能加速充電，在電解電容CD2電壓尚未下降或下降幅度不大、下降時間不長，則可以認(rèn)為

圖片2.png

圖2 V12短路時V13的波形

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