本文關(guān)鍵詞：主輔路同步控制的正激變換器的設(shè)計(jì)

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【摘要】：多路輸出的交叉調(diào)整率對大功率多路輸出正激變換器有著很大的影響,當(dāng)交叉調(diào)整率較差時(shí),輔路的輸出電壓精度很低。為了改善交叉調(diào)整率,目前的控制方法有多種,各種方法具有其特點(diǎn)。比如:優(yōu)化變壓器的設(shè)計(jì),但其改善效果不顯著;加權(quán)電壓控制法,該方法犧牲了主路的輸出電壓精度,在主路和輔路輸出之間重新分配了誤差,但沒有從根本上消除誤差;或者在輔路輸出增加一級DC/DC變換器或線性穩(wěn)壓器,此種方法雖然可以較好地改善交叉調(diào)整率,但卻帶來了較大的功率損耗和電源制作成本。傳統(tǒng)的多路輸出正激變換器都是固定了主路和輔路,且主路和輔路輸出不能互換。本文具體分析了雙路輸出正激變換器的交叉調(diào)整率產(chǎn)生的原因,并提出了一種基于數(shù)字控制的主輔路同步控制策略,并且完成了軟件仿真和硬件電路的設(shè)計(jì)。提出的控制策略可以實(shí)現(xiàn)主路和輔路的智能判斷,并在對主路輸出進(jìn)行PID反饋控制的同時(shí),對輔路輸出也進(jìn)行電壓小閉環(huán)控制,從而改善了雙路輸出正激變換器的交叉調(diào)整率。論文在理論分析的基礎(chǔ)上,采用MATLAB/Simulink仿真軟件,驗(yàn)證了此種控制策略的正確性。同時(shí),為了對理論和仿真進(jìn)行驗(yàn)證,采用STM32F103RBT6作為數(shù)字控制器,設(shè)計(jì)了一款輸入為24~48V直流電壓,兩路額定輸出分別為5V、3A和15V、1A的正激DC/DC變換器樣機(jī)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了主輔路同步控制策略對雙路輸出正激變換器的交叉調(diào)整率有較好的改善。
【關(guān)鍵詞】：正激變換器 主輔路智能判斷 主輔路同步控制 多路輸出 交叉調(diào)整率
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 選題背景及研究意義8-9
• 1.2 本課題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-11
• 1.2.1 多路輸出正激變換器的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 多路輸出正激變換器的發(fā)展趨勢11
• 1.3 論文的主要工作及目標(biāo)11-14
• 2 正激變換器原理14-25
• 2.1 正激變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14-15
• 2.2 正激變換器的工作模式15-17
• 2.2.1 連續(xù)工作模式（CCM）15-16
• 2.2.2 不連續(xù)工作模式（DCM）16-17
• 2.3 正激變換器的磁復(fù)位技術(shù)17-21
• 2.3.1 第三繞組磁復(fù)位技術(shù)17-18
• 2.3.2 RCD磁復(fù)位技術(shù)18-20
• 2.3.3 有源箝位磁復(fù)位技術(shù)20-21
• 2.4 正激變壓器的工作過程及設(shè)計(jì)方法21-22
• 2.5 正激變壓器的設(shè)計(jì)規(guī)則22-24
• 2.6 小結(jié)24-25
• 3 雙路輸出正激變換器的交叉調(diào)整率25-32
• 3.1 雙路輸出變換器的交叉調(diào)整率的變化規(guī)律25-27
• 3.1.1 交叉調(diào)整率的定義及測量方法25-26
• 3.1.2 單路反饋控制的輸出電壓偏離額定電壓的規(guī)律26-27
• 3.2 雙路輸出正激變換器的交叉調(diào)整率產(chǎn)生的原因27-30
• 3.2.1 影響交叉調(diào)整率的整流二極管的導(dǎo)通壓降的因素分析28-29
• 3.2.2 影響交叉調(diào)整率的額定功率分配的因素分析29-30
• 3.3 改善交叉調(diào)整率目前的幾種方法30-31
• 3.3.1 優(yōu)化變壓器的設(shè)計(jì)30
• 3.3.2 加權(quán)電壓控制法30-31
• 3.3.3 輔路輸出加裝線性穩(wěn)壓器31
• 3.4 小結(jié)31-32
• 4 主輔路同步控制的正激變換器的設(shè)計(jì)與仿真32-44
• 4.1 主輔路同步控制策略的工作原理32-34
• 4.1.1 主輔路同步控制策略的原理32
• 4.1.2 主輔路同步控制策略的實(shí)現(xiàn)32-34
• 4.2 主輔路同步控制算法的實(shí)現(xiàn)34-40
• 4.2.1 控制算法流程圖34-36
• 4.2.2 PID控制算法36-39
• 4.2.3 PID參數(shù)整定39-40
• 4.3 主輔路同步控制策略仿真和實(shí)驗(yàn)40-43
• 4.3.1 雙路輸出正激變換器主要參數(shù)40
• 4.3.2 主輔路同步控制方法的仿真電路40-41
• 4.3.3 主輔路同步控制方法的仿真結(jié)果及分析41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 雙路輸出正激變換器的硬件制作與測試44-60
• 5.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)44-49
• 5.1.1 控制系統(tǒng)的電路原理圖44-45
• 5.1.2 處理器芯片的選擇45-47
• 5.1.3 電源電路47
• 5.1.4 復(fù)位電路47-48
• 5.1.5 系統(tǒng)時(shí)鐘電路48
• 5.1.6 JTAG接口電路48-49
• 5.2 主開關(guān)管MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)49
• 5.3 同步整流驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)49-50
• 5.4 采樣電路設(shè)計(jì)50-52
• 5.4.1 電流采樣電路設(shè)計(jì)50-52
• 5.4.2 電壓采樣電路設(shè)計(jì)52
• 5.5 雙路輸出正激變換器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析52-59
• 5.5.1 雙路輸出正激變換器的原理圖52-53
• 5.5.2 雙路輸出正激變換器的實(shí)測數(shù)據(jù)53-57
• 5.5.3 雙路輸出正激變換器的實(shí)驗(yàn)波形及分析57-59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 附錄66-67
• 附錄1. 硬件電路及測試平臺66-67
• 附錄2. 攻讀碩士期間發(fā)表的論文67

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本文編號：966336