隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展,低成本、高性能的DSP不斷涌現(xiàn),基于DSP控制的數(shù)字電源得到廣泛的關(guān)注,目前“綠色能源”、“能源之心”等節(jié)能概念的提出,數(shù)字控制的開(kāi)關(guān)電源具有高效率、高功率密度等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為電源技術(shù)的研究熱點(diǎn)。本文主要介紹了基于DSP控制的數(shù)字電源應(yīng)用研究,實(shí)現(xiàn)了同步Buck變換器的數(shù)字控制,研制了一臺(tái)基于ADP32控制的電源樣機(jī),并就電壓控制模式和電流控制模式兩種數(shù)字控制算法進(jìn)行軟硬件調(diào)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明同步整流技術(shù)很好的降低了電源損耗,電流控制算法能更好的改善DC/DC變換器的動(dòng)態(tài)性能,達(dá)到良好的控制效果。論文首先對(duì)數(shù)字電源的研究現(xiàn)狀作了分析,然后對(duì)數(shù)字電源的控制技術(shù)做了對(duì)比闡述,接著分析了同步整流技術(shù)原理及主流DC/DC拓?fù)?就同步Buck變換器進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì),應(yīng)用小信號(hào)模型對(duì)DC/DC變換器分別進(jìn)行VCM和CCM建模分析�；贛ATLAB軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字補(bǔ)償器設(shè)計(jì),確定S域的補(bǔ)償函數(shù)對(duì)其雙線型變換,得到軟件控制算法。運(yùn)用C語(yǔ)言對(duì)軟件進(jìn)行編程設(shè)計(jì),基于Saber軟件對(duì)變換器進(jìn)行開(kāi)環(huán)和閉環(huán)仿真,驗(yàn)證理論上的可行性。最后在樣機(jī)上調(diào)試軟硬件,驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的正確性。 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MOS管與二極管模型

( )2 onon RMS DSP I R 是流經(jīng) MOS 管的電流， 為 SR 的通態(tài)電阻。管損耗取決于正向壓降 、體二極管導(dǎo)通時(shí)間 、電源轉(zhuǎn)換器開(kāi)漏極的體二極管電流 : diode D SD DswP U I t f動(dòng)損耗的影響因子是開(kāi)關(guān)頻率 柵極驅(qū)動(dòng)電壓 、柵極電荷 gate g gswP Q Uf 柵極電荷造成了柵極驅(qū)動(dòng)損耗，柵極電荷的放電回路由相關(guān)驅(qū)動(dòng)消散在電路器件中。關(guān)斷損耗由反向恢復(fù)電荷 和輸出電荷 生成，計(jì)算公式如化 MOS 管的關(guān)斷性能模型，如圖 2.2

死區(qū)定時(shí)器的周期值的配置，就能非常方便得到帶死區(qū)時(shí)間的 PW圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路于一個(gè) MOS 管，如果把 GS 之間的電壓從 0 拉到管子的開(kāi)啟電壓所用的么 MOS 管的開(kāi)啟速度就越快，同樣，如果把 MOS 管的 GS 電壓從開(kāi)啟的時(shí)間越短，那么 MOS 管的關(guān)斷速度也就越快。而在開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)部分，因此 MOS 管的驅(qū)動(dòng)電路的好壞直接決定了電源的效率。此我們知道，要想在更短的時(shí)間內(nèi)把 GS 電壓拉高或者拉低，就要提更大的瞬間驅(qū)動(dòng)電流，保證 MOS 管的快速開(kāi)通且不存在上升沿的高頻證電路的可靠性，可以通過(guò)在關(guān)斷期間給電路一個(gè)負(fù)電壓。從而避免擾時(shí)而誤開(kāi)啟。設(shè)計(jì)中給驅(qū)動(dòng)電路加入圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路模塊，主要目的是提升電流驅(qū)動(dòng)S 管的輸入電容的電荷量快速達(dá)到開(kāi)通條件，而不是只提高一個(gè) VGS 開(kāi)3 可知，此時(shí)輸出端的電壓不是 VDD 的值而是輸入 PWM 的高電平電

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Saber庫(kù)仿真的數(shù)字可調(diào)脈沖電源設(shè)計(jì)[J]. 王生范,羅建震.  電子技術(shù)與軟件工程. 2017(11)
[2]ADI公司推出集成數(shù)字電源監(jiān)控功能的+48V熱插拔控制器 可提供卓越的接插板保護(hù)并最大限度減少停機(jī)時(shí)間[J].   微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(07)
[3]LLC諧振式電路的研究與仿真設(shè)計(jì)[J]. 王瑤,趙振民.  通信電源技術(shù). 2017(02)
[4]數(shù)字電源的快速響應(yīng)非線性算法研究[J]. 惠曉娟.  電源技術(shù). 2017(03)
[5]智能化數(shù)字電源的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)探討[J]. 任俊闖,陳春燕.  數(shù)字通信世界. 2017(02)
[6]基于DSP的數(shù)字開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)分析[J]. 王巖.  中小企業(yè)管理與科技(中旬刊). 2017(01)
[7]一款DSC控制的數(shù)字電源實(shí)現(xiàn)[J]. 申培,黃嵩人,譚偉.  電子世界. 2016(23)
[8]開(kāi)關(guān)電源數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)展[J]. 李建仁.  微電子學(xué). 2016(04)
[9]2017年數(shù)字電源市場(chǎng)將增至124億美元[J].   電源世界. 2013(07)
[10]A wide load range,multi-mode synchronous buck DC-DC converter with a dynamic mode controller and adaptive slope compensation[J]. 張春紅,楊海鋼,史傳進(jìn).  Journal of Semiconductors. 2013(06)

博士論文
[1]數(shù)字DC-DC變換器動(dòng)態(tài)性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性提高方法研究[D]. 佟強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]提高瞬態(tài)響應(yīng)的數(shù)字電源控制器設(shè)計(jì)[D]. 鄒萌.東南大學(xué) 2016
[2]數(shù)字DC-DC開(kāi)關(guān)電源中非線性控制器的設(shè)計(jì)[D]. 孟楠.東南大學(xué) 2016
[3]基于DSP的開(kāi)關(guān)電源數(shù)字控制技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 沈天益.東南大學(xué) 2016
[4]數(shù)字DC-DC開(kāi)關(guān)變換器的建模與控制方法的研究[D]. 鄧飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于DSP的并聯(lián)DC/DC變換器數(shù)字均流技術(shù)研究[D]. 鄧興旺.西安科技大學(xué) 2015
[6]基于DSP的數(shù)字PID控制DC-DC變換器的設(shè)計(jì)[D]. 周楚.華中師范大學(xué) 2015
[7]基于DSP控制的不間斷電源的Saber仿真研究[D]. 劉小建.昆明理工大學(xué) 2015
[8]基于數(shù)字式控制DC-DC開(kāi)關(guān)電源算法設(shè)計(jì)[D]. 連心想.杭州電子科技大學(xué) 2015
[9]數(shù)字電流�？刂频腄C-DC開(kāi)關(guān)變換器的離散z域建模及穩(wěn)定性分析[D]. 張慶騫.華南理工大學(xué) 2014
[10]高效率數(shù)字電源諧振和同步整流控制策略研究[D]. 李金龍.重慶大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3489811