基于微处理器和PWM的交流稳压技术：解决物联网传感器的供电挑战

在电源技术领域，传统的交流稳压方法往往依赖于可控硅斩波，这种方法虽然能实现交流调压，但存在明显的缺点：输出电压波形严重畸变，会产生较高的谐波污染，影响电网的稳定性。随着计算机应用技术特别是物联网的快速发展，对交流电源的精度要求提高，例如传感器的检测电路需要稳定且无谐波的交流电源。 基于微处理器和PWM（脉宽调制）的交流可调稳压电源技术应运而生，它通过数字化控制来解决这一问题。微处理器的加入使得控制系统具备了精确计算和实时调整的能力，而PWM技术则可以实现高效的能量传输，同时减少谐波的产生。在微处理器的控制下，交流稳压器可以根据实际负载需求，通过调整开关晶体管的导通时间（即占空比），保持输出电压的稳定性和频率的准确性。 2.1 PWM调压的基本原理 在只考虑电阻性负载的条件下，PWM调压电路的工作过程如下：首先，微型计算机通过模数转换电路将输出电压的模拟信号转换为数字信号，然后根据这个数字信号，精确控制脉冲宽度，使得开关晶体管在一定时间内导通，其余时间截止。这种开闭模式决定了输出电压的平均值，通过调整脉宽，可以实现连续的电压调整，同时，由于开关频率远高于交流电源频率，大部分高次谐波被抑制在开关器件内部，减轻了对电网的干扰。 2.2 数字化控制的优势 相比于模拟调压，数字化控制具有以下优势： 1. 精确度高：微处理器能实现精确的电压控制，可以快速响应负载变化，提供稳定的输出。 2. 效率高：PWM技术减少了无功功率损失，提高了电源效率。 3. 谐波管理：通过控制占空比，可以有效抑制高次谐波，降低对电网的负面影响。 4. 可靠性增强：数字控制易于实现故障检测和自我修复功能，提高了系统的稳定性。 基于微处理器和PWM的交流可调稳压电源技术是现代电源技术的一个重要进步，它克服了传统调压方法的局限性，满足了物联网时代对电源质量的更高要求，为传感器等设备的精确测量提供了可靠保障。在未来，随着技术的进一步发展，我们有理由期待这类技术将在更多领域得到广泛应用。