數(shù)字化諧振變換技術(shù)及在磁場(chǎng)電源中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:數(shù)字化諧振變換技術(shù)及在磁場(chǎng)電源中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著開(kāi)關(guān)電源越來(lái)越多應(yīng)用于不同領(lǐng)域,現(xiàn)代的開(kāi)關(guān)電源趨向于小型化與高頻化發(fā)展。高頻化能夠大大地提高開(kāi)關(guān)電源的功率密度,但同時(shí)高頻化也意味著高的開(kāi)關(guān)損耗,這極大地影響了開(kāi)關(guān)電源的頻率,成為進(jìn)一步提高開(kāi)關(guān)電源功率密度的主要障礙,F(xiàn)如今,隨著電子信息等技術(shù)的發(fā)展,在諸多等領(lǐng)域中(如通信、液晶顯示等),對(duì)電源性能的要求越來(lái)越高,脈寬調(diào)制(PWM)電源已逐漸不能滿足其要求。而為了克服這些缺點(diǎn),人們相繼提出了各種諧振電源。在加速器中,有多種電源,這些電源主要是通過(guò)脈寬調(diào)制(PWM)的控制方式來(lái)工作。脈頻調(diào)制(PFM)數(shù)字諧振電源具有穩(wěn)定性好、效率高、高精度等許多的優(yōu)點(diǎn),PFM數(shù)字諧振電源在逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的中小功率PWM模擬電源應(yīng)用于很多領(lǐng)域中。就當(dāng)下而言,由于PFM數(shù)字諧振電源輸出功率的限制,加速器電源的主流電源仍然是PWM電源;诩铀倨鲗(duì)速調(diào)管磁場(chǎng)電源的設(shè)計(jì)要求,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)小功率數(shù)字諧振電源。論文中對(duì)串聯(lián)、并聯(lián)、LCC以及LLC這四種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的諧振變換器的電壓、電流特性分別作了詳細(xì)的介紹與比較。結(jié)合電源設(shè)計(jì)要求,電源的功率變換電路選擇LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)加同步整流,控制器部分的DSP控制芯片選用TI公司的TMS320F28027。論文的第三章給出了半橋LLC諧振變換器的基波近似分析及其模型的建立,緊接著給出了25A/13V半橋LLC諧振電源的設(shè)計(jì)過(guò)程,包括功率板電路和數(shù)字控制器電路的設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單介紹了控制芯片和在控制中用到的一些外設(shè)模塊的功能特點(diǎn)以及DSP控制軟件,并給出了25A/13V半橋LLC諧振電源的測(cè)試數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:磁場(chǎng)電源 PFM數(shù)字控制器 LLC諧振電源 同步整流 DSP
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TL503.5;TM46
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 加速器電源綜述10
- 1.2 加速器對(duì)電源性能要求以及電源對(duì)其性能影響10-13
- 1.2.1 加速器對(duì)電源的性能要求11-12
- 1.2.2 電源對(duì)加速器性能的影響12-13
- 1.3 磁鐵穩(wěn)流電源基本結(jié)構(gòu)13-15
- 1.4 PWM開(kāi)關(guān)電源和PFM諧振電源15-17
- 1.5 數(shù)字電源在加速器中的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)17-18
- 1.6 論文主要內(nèi)容及新穎性18-20
- 第二章 諧振變換器20-38
- 2.1 串聯(lián)諧振變換器20-24
- 2.1.1 串聯(lián)諧振變換器電壓控制特性21-23
- 2.1.2 串聯(lián)諧振變換器電流控制特性23-24
- 2.2 并聯(lián)諧振變換器24-28
- 2.2.1 并聯(lián)諧振變換器電壓控制特性25-27
- 2.2.2 并聯(lián)諧振變換器電流控制特性27-28
- 2.3 LCC諧振變換器28-32
- 2.3.1 LCC諧振變換器電壓控制特性29-31
- 2.3.2 LCC諧振變換器電流控制特性31-32
- 2.4 LLC諧振變換器32-36
- 2.4.1 LLC諧振變換器電壓控制特性33-35
- 2.4.2 LLC諧振變換器電流控制特性35-36
- 2.5 本章小結(jié)36-38
- 第三章 半橋LLC諧振變換器分析38-58
- 3.1 半橋LLC諧振變換器基波近似分析38-48
- 3.1.1 半橋LLC諧振變換器工作模式40-42
- 3.1.2 半橋諧振變換器建模42-48
- 3.2 半橋LLC諧振變換器設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)48-56
- 3.2.1 變換器基本設(shè)計(jì)要求48-53
- 3.2.2 參數(shù)f_(sw)、n、L_n、Q_e的選擇53-56
- 3.3 本章小結(jié)56-58
- 第四章 25A/13V磁場(chǎng)穩(wěn)流電源設(shè)計(jì)58-76
- 4.1 25A/13V磁場(chǎng)穩(wěn)流電源功率板電路設(shè)計(jì)58-60
- 4.2 功率板外圍電路設(shè)計(jì)60-63
- 4.2.1 開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路60
- 4.2.2 輸出回路電流采樣60-61
- 4.2.3 諧振電路電流采樣61-62
- 4.2.4 同步整流方案及其電流保護(hù)62-63
- 4.3 25A/13V磁場(chǎng)穩(wěn)流電源控制器設(shè)計(jì)63-69
- 4.3.1 TMS320F28027芯片介紹63-67
- 4.3.2 控制板外圍硬件電路設(shè)計(jì)67-69
- 4.4 DSP控制軟件69-75
- 4.4.1 TI數(shù)字電源庫(kù)(DPLib)介紹69
- 4.4.2 基于DPLib的磁場(chǎng)穩(wěn)流電源軟件結(jié)構(gòu)的搭建69-71
- 4.4.3 系統(tǒng)主程序71-72
- 4.4.4 ADC采樣數(shù)據(jù)處理子程序72-73
- 4.4.5 數(shù)字PID算法73-75
- 4.5 人機(jī)界面75
- 4.6 本章小結(jié)75-76
- 第五章 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與總結(jié)展望76-82
- 5.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-80
- 5.2 總結(jié)與展望80-82
- 參考文獻(xiàn)82-84
- 致謝84-86
- 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果86
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本文關(guān)鍵詞:數(shù)字化諧振變換技術(shù)及在磁場(chǎng)電源中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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