基于PID算法的四開關(guān)數(shù)字電源的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-06-06 09:49
當(dāng)今國產(chǎn)化需求越發(fā)迫切,發(fā)展自主可控國產(chǎn)化元器件已成為必然趨勢。本文設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了基于PID算法的四開關(guān)數(shù)字電源。該電源以STM32F334為主控芯片,其它核心芯片和分離元件均選用國產(chǎn)芯片,通過PID算法改變PWM占空比,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、過壓過流保護(hù)、人機(jī)交互等功能。實(shí)驗(yàn)證明該數(shù)字電源完成了電源參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測、電路保護(hù)及恒壓恒流輸出,具有成本低、實(shí)時性高、國產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。
【文章來源】:山西電子技術(shù). 2020,(05)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
輸出電壓13V
數(shù)字電源由四開關(guān)升降壓主電路、保護(hù)電路、MOS管驅(qū)動電路、電源轉(zhuǎn)換電路、液晶屏驅(qū)動電路、信號采集電路及單片機(jī)主控電路構(gòu)成,結(jié)構(gòu)框圖如圖1。單片機(jī)主控電路以STM32F334為主控芯片,通過F334的高分辨率定時器HRPWM生成所需PWM來驅(qū)動四開關(guān)MOS管通斷,實(shí)現(xiàn)升降壓控制;信號采集電路用于實(shí)時采集電源的運(yùn)行參數(shù),利用PID算法對采集信號進(jìn)行運(yùn)算控制,實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流輸出;F334依據(jù)采集信號和運(yùn)算結(jié)果控制保護(hù)電路工作,實(shí)現(xiàn)過壓過流保護(hù);電源轉(zhuǎn)換電路用于產(chǎn)生12V和3.3V兩路電源,為其它電路提供電源;液晶屏支持觸摸操作,可用于設(shè)置輸出電壓或電流,液晶屏實(shí)時顯示數(shù)字電源的運(yùn)行參數(shù)及故障信息等。
本設(shè)計最高電壓為36V,最大電流為5A,這里選用國產(chǎn)華潤微生產(chǎn)的MOS管CRST065N08N,耐壓高達(dá)80V,最大持續(xù)電流85A,其主電路如圖2所示。1.2 電源轉(zhuǎn)換電路
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國產(chǎn)CPU發(fā)展的現(xiàn)狀與展望[J]. 馬威,姚靜波,常永勝,解維奇. 集成電路應(yīng)用. 2019(04)
[2]雙向同步整流BUCK-BOOST數(shù)字電源設(shè)計[J]. 馮誠,何波賢,余博超,吳一,王明明. 電腦編程技巧與維護(hù). 2018(08)
[3]航空航天裝備電子元器件國產(chǎn)化替代質(zhì)量控制探討[J]. 朱小英,夏克強(qiáng),沈鴻. 質(zhì)量與可靠性. 2016(04)
[4]模糊自適應(yīng)整定PID控制及其仿真研究[J]. 孟宇,彭曉華,張浩. 機(jī)械工程與自動化. 2006(06)
本文編號:3214132
【文章來源】:山西電子技術(shù). 2020,(05)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
輸出電壓13V
數(shù)字電源由四開關(guān)升降壓主電路、保護(hù)電路、MOS管驅(qū)動電路、電源轉(zhuǎn)換電路、液晶屏驅(qū)動電路、信號采集電路及單片機(jī)主控電路構(gòu)成,結(jié)構(gòu)框圖如圖1。單片機(jī)主控電路以STM32F334為主控芯片,通過F334的高分辨率定時器HRPWM生成所需PWM來驅(qū)動四開關(guān)MOS管通斷,實(shí)現(xiàn)升降壓控制;信號采集電路用于實(shí)時采集電源的運(yùn)行參數(shù),利用PID算法對采集信號進(jìn)行運(yùn)算控制,實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流輸出;F334依據(jù)采集信號和運(yùn)算結(jié)果控制保護(hù)電路工作,實(shí)現(xiàn)過壓過流保護(hù);電源轉(zhuǎn)換電路用于產(chǎn)生12V和3.3V兩路電源,為其它電路提供電源;液晶屏支持觸摸操作,可用于設(shè)置輸出電壓或電流,液晶屏實(shí)時顯示數(shù)字電源的運(yùn)行參數(shù)及故障信息等。
本設(shè)計最高電壓為36V,最大電流為5A,這里選用國產(chǎn)華潤微生產(chǎn)的MOS管CRST065N08N,耐壓高達(dá)80V,最大持續(xù)電流85A,其主電路如圖2所示。1.2 電源轉(zhuǎn)換電路
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國產(chǎn)CPU發(fā)展的現(xiàn)狀與展望[J]. 馬威,姚靜波,常永勝,解維奇. 集成電路應(yīng)用. 2019(04)
[2]雙向同步整流BUCK-BOOST數(shù)字電源設(shè)計[J]. 馮誠,何波賢,余博超,吳一,王明明. 電腦編程技巧與維護(hù). 2018(08)
[3]航空航天裝備電子元器件國產(chǎn)化替代質(zhì)量控制探討[J]. 朱小英,夏克強(qiáng),沈鴻. 質(zhì)量與可靠性. 2016(04)
[4]模糊自適應(yīng)整定PID控制及其仿真研究[J]. 孟宇,彭曉華,張浩. 機(jī)械工程與自動化. 2006(06)
本文編號:3214132
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