基于PID算法的四開關(guān)數(shù)字電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 09:49
當(dāng)今國(guó)產(chǎn)化需求越發(fā)迫切,發(fā)展自主可控國(guó)產(chǎn)化元器件已成為必然趨勢(shì)。本文設(shè)計(jì)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(guó)產(chǎn)芯片,通過(guò)PID算法改變PWM占空比,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、過(guò)壓過(guò)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(shí)監(jiān)測(cè)、電路保護(hù)及恒壓恒流輸出,具有成本低、實(shí)時(shí)性高、國(guó)產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。
【文章來(lái)源】:山西電子技術(shù). 2020,(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【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(dòng)電路、電源轉(zhuǎn)換電路、液晶屏驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)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(guò)F334的高分辨率定時(shí)器HRPWM生成所需PWM來(lái)驅(qū)動(dòng)四開關(guān)MOS管通斷,實(shí)現(xiàn)升降壓控制;信號(hào)采集電路用于實(shí)時(shí)采集電源的運(yùn)行參數(shù),利用PID算法對(duì)采集信號(hào)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(hào)和運(yùn)算結(jié)果控制保護(hù)電路工作,實(shí)現(xiàn)過(guò)壓過(guò)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(shí)顯示數(shù)字電源的運(yùn)行參數(shù)及故障信息等。
本設(shè)計(jì)最高電壓為36V,最大電流為5A,這里選用國(guó)產(chǎn)華潤(rùn)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(guó)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(jì)[J]. 馮誠(chéng),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(guó)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(dòng)化. 2006(06)
本文編號(hào):3214132
【文章來(lái)源】:山西電子技術(shù). 2020,(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【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(dòng)電路、電源轉(zhuǎn)換電路、液晶屏驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)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(guò)F334的高分辨率定時(shí)器HRPWM生成所需PWM來(lái)驅(qū)動(dòng)四開關(guān)MOS管通斷,實(shí)現(xiàn)升降壓控制;信號(hào)采集電路用于實(shí)時(shí)采集電源的運(yùn)行參數(shù),利用PID算法對(duì)采集信號(hào)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(hào)和運(yùn)算結(jié)果控制保護(hù)電路工作,實(shí)現(xiàn)過(guò)壓過(guò)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(shí)顯示數(shù)字電源的運(yùn)行參數(shù)及故障信息等。
本設(shè)計(jì)最高電壓為36V,最大電流為5A,這里選用國(guó)產(chǎn)華潤(rùn)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(guó)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(jì)[J]. 馮誠(chéng),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(guó)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(dòng)化. 2006(06)
本文編號(hào):3214132
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3214132.html
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