針對目前PWM功率放大器模塊化、輕量化的發(fā)展要求,文中基于單片機(jī)STC12C5A60S2設(shè)計并實現(xiàn)了一款PWM功率放大器(電流型)。該設(shè)計借助了單片機(jī)內(nèi)部的PWM和A/D模塊,利用離散PI控制器實現(xiàn)了電流的精確、快速、穩(wěn)定控制,并具備低成本、高可靠性、集成度高,電路簡單等優(yōu)勢。借助Simulink仿真軟件,文中對不同電平控制策略下的電流紋波進(jìn)行了測試,最終選用了三電平控制策略對功率放大器進(jìn)行電流控制。實驗結(jié)果表明,三電平控制策略可以實現(xiàn)對該功率放大器進(jìn)行有效控制,使該功率放大器具備較低的輸出電流紋波和較高的動態(tài)性能,同時能夠滿足目前對功率放大器設(shè)計的要求。

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【部分圖文】：

圖8動態(tài)激勵測試圖

為了滿足PWM功率放大器模塊化、輕量化的發(fā)展要求，并能夠?qū)﹄娏鬟M(jìn)行精確、快速和穩(wěn)定的控制，本文基于單片機(jī)STC12C5A60S2，設(shè)計并實現(xiàn)了一款PWM功率放大器（電流型）。該設(shè)計主要采用了單片機(jī)內(nèi)部的PWM和A/D模塊，因此具有成本較低、可靠性較高，電路簡單等優(yōu)勢。實驗測試結(jié)果....

圖1本文選用的半橋電路結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1所示，即為本文PWM功率放大器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[9]。該結(jié)構(gòu)為半橋電路結(jié)構(gòu)，主要囊括了功率場效應(yīng)晶體管、電磁線圈以及功率續(xù)流二極管等，具有如下優(yōu)勢：首先相比于全橋結(jié)構(gòu)，半橋結(jié)構(gòu)在使用隔離電源對功率場效應(yīng)晶體管進(jìn)行驅(qū)動時可以減少兩路隔離電源；其次，全橋結(jié)構(gòu)在T3(T4）或者T1(T....

圖2本文設(shè)計的隔離驅(qū)動電路示意圖

當(dāng)選用兩電平控制策略時，其電流在一個周期T內(nèi)只存在上升和下降的狀態(tài)。相應(yīng)的，電流上升和下降的線圈電流表達(dá)式可分別表示為[14-15]:式中的UD和UT分別代表的是續(xù)流二極管與功率場效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通壓降。因此，在兩電平控制策略下，輸出電流紋波可近似為：

圖3三電平控制策略下的電流波形情況示意圖

當(dāng)選用三電平控制策略時，實際是在兩電平的情況下附加了一個電流續(xù)流狀態(tài)，如圖3所示。在三電平控制策略下，電流上升和下降的線圈電流表達(dá)式與式（1）相同，只需考慮電流續(xù)流時線圈中的電流表達(dá)式：

本文編號：3959693