图3 工作原理

图3中，电网电压经整流滤波后供给高频变换电路，由高频变换电路产生输出。单片机输出两路PWM信号，给电源模块提供输出电压的参考值和电流的限流值，电源模块按照单片机提供的参考值输出电压和限定最大电流。虽然单片机采样输出电压和电流进行显示，但这里单片机并不参与系统的反馈，反馈通过电源模块来实现（在后面的部分中会详细讲到）。

3 硬件设计

3.1 电源模块电路

NCP1200是安森美半导体公司(ON Semiconductor)推出的一款电流型PWM控制器。其应用电路只需要使用很少的外围元件，使设计更加紧凑。另外，芯片内集成输出短路的保护电路，使成本可以进一步降低。

图4是以NCP1200为控制芯片的电源电路的结构。从图中可以看到，电源模块中有两种反馈类型。第一种是输出电压反馈，输出电压采样值VSS和单片机提供的设定值进行比较，通过光耦来控制NCP1200芯片FB脚的电压，调整DRV脚输出PWM的脉宽来控制场效应管的导通和关断时间，从而达到调整输出电压值的目的。另一路反馈是电流限流反馈，当采样到的输出电流值ISS超过单片机提供的最大限流值IPWM后，比较器输出正电压使得光耦最大导通，将FB脚电压拉低，使得NCP1200输出PWM脉宽减小，从而达到限流的目的。当输出电流小于单片机提供的限流值时，限流反馈不起作用。

                    图4 电源模块电路结构

图中的辅助电源提供+12 V的电压，另经三端稳压器件KA7805（图中未画出）产生+5V的电压，给比较器和单片机控制模块提供电源。

3.2 单片机控制电路

PIC16F874是美国微芯科技公司（Microchip Technology）的一款8位单片机，内置4K×14位的Flash、128字节的RAM和64字节的EEPROM。另外,它具有丰富的外设资源，其内置1个UART模块可供串口通信用，2个CCP模块可以产生2路独立、10位分辨率的PWM信号，8路10位的A/D转换通道。另外，PIC系列单片机的每个I/O能提供25mA的驱动电流，对于LED的接口电路可以省掉外加晶体管的驱动电路。

单片机控制模块结构框图如图5所示。

              图5 单片机控制模块结构框图

单片机控制系统的主要接口电路：

　　① 按键接口电路。采用暂触式开关输入，使用电阻电容去抖。

　　② 数码管及LED显示电路。数码管显示电压、电流、时间等信息。LED指示当前显示的参数种类。PIC单片机的I/O能够直接驱动数码管和LED。按键输入和显示接口电路如图6所示。

                 图6 按键输入和显示接口电路