本文關(guān)鍵詞：基于DSP的開關(guān)電源數(shù)字控制技術(shù)研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,主流的開關(guān)電源通過模擬IC電路實現(xiàn)對電能的控制,并且存在對電網(wǎng)側(cè)造成諧波污染和功率因數(shù)低等問題。近年來,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的完善和成熟,以及微處理器的性價比不斷提高,使得數(shù)字式開關(guān)電源成為電源領(lǐng)域的研究熱點。數(shù)字控制相比模擬控制具有更先進靈活的控制方案,更易實現(xiàn)電源的程控和遠程控制等智能化管理。研究數(shù)字開關(guān)電源,實現(xiàn)功率因數(shù)校正和電源智能控制,具有重要的現(xiàn)實意義。本文首先介紹了DC/DC變換器和功率因數(shù)校正技術(shù),分析了數(shù)字化開關(guān)電源的可行性,對DC/DC工作原理、常用拓撲、控制模式以及APFC工作原理、電路拓撲、控制策略進行了深入地研究與分析；搭建了基于電流控制模式的Buck DC/DC變換器仿真模型和基于平均電流模式的Boost APFC仿真模型,對兩種控制方案進行了仿真驗證,證明本文的控制方案適用于帶功率因數(shù)校正的開關(guān)電源。結(jié)合上述仿真模型并根據(jù)其性能指標,本文提出了以]MS320F28335為控制平臺、主功率電路為前級Boost型APFC電路搭配后級Buck型DC/DC變換電路的數(shù)字化開關(guān)電源方案,并完成了硬件和軟件設(shè)計。硬件部分討論了主功率電路的器件參數(shù)設(shè)計與選型,以及控制電路中圍繞TMS320F28335最小系統(tǒng)板搭建的各控制回路模塊的設(shè)計；軟件部分在主程序和中斷服務(wù)子程序的基礎(chǔ)上,分別設(shè)計了軟啟動、采樣算法、電壓前饋、數(shù)字PI調(diào)節(jié)及占空比生成策略等子模塊。搭建了實驗樣機并完成了系統(tǒng)調(diào)試,完成了功率因數(shù)校正和電壓調(diào)節(jié)實驗,結(jié)果表明數(shù)字控制方案能較好地滿足開關(guān)電源應(yīng)用要求。
【關(guān)鍵詞】：DC/DC變換 功率因數(shù)校正 數(shù)字控制 平均電流控制
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN86
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 引言9-16
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.2 直流開關(guān)電源技術(shù)11-14
• 1.2.1 DC-DC變換器11
• 1.2.2 功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)11-13
• 1.2.3 數(shù)字化開關(guān)電源技術(shù)13-14
• 1.2.4 研究現(xiàn)狀與問題14
• 1.3 課題研究內(nèi)容與章節(jié)安排14-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 章節(jié)安排15-16
• 第二章 開關(guān)電源及其控制方案16-36
• 2.1 DC-DC變換器16-25
• 2.1.1 工作原理16
• 2.1.2 常見電路拓撲16-22
• 2.1.3 PWM型DC/DC變換器的控制模式22-23
• 2.1.4 DC-DC變換器仿真電路的實現(xiàn)與分析23-25
• 2.2 功率因數(shù)校正技術(shù)25-31
• 2.2.1 功率因數(shù)的基本原理25-26
• 2.2.2 有源功率因數(shù)校正電路的拓撲結(jié)構(gòu)26
• 2.2.3 有源功率因數(shù)校正電路的控制方法26-29
• 2.2.4 有源功率因數(shù)校正電路的仿真實現(xiàn)與分析29-31
• 2.3 開關(guān)電源電路的數(shù)字化控制方案31-32
• 2.4 數(shù)字開關(guān)電源存在的問題32-35
• 2.4.1 PWM的頻率與分辨率32-33
• 2.4.2 量化誤差33-34
• 2.4.3 內(nèi)在時間延遲34-35
• 2.4.4 A/D采樣的干擾35
• 2.4.5 控制算法的選擇35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 硬件電路設(shè)計36-47
• 3.1 系統(tǒng)性能指標與系統(tǒng)方案36
• 3.2 APFC電路設(shè)計36-39
• 3.2.1 升壓電感36-37
• 3.2.2 輸出穩(wěn)壓電容37-38
• 3.2.3 功率開關(guān)管和二極管38
• 3.2.4 橋式整流器38-39
• 3.3 DC-DC電路設(shè)計39
• 3.3.1 降壓電感39
• 3.3.2 濾波電容39
• 3.3.3 功率開關(guān)管和續(xù)流二極管39
• 3.4 數(shù)字控制電路設(shè)計39-45
• 3.4.1 TMS320F28335最小系統(tǒng)板介紹40-42
• 3.4.2 控制板供電電路42-43
• 3.4.3 信號輸入電路43-44
• 3.4.4 驅(qū)動電路44
• 3.4.5 硬件抗干擾措施44-45
• 3.4.6 PCB設(shè)計45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第四章 軟件設(shè)計47-56
• 4.1 概述47-48
• 4.1.1 軟件工作流程47
• 4.1.2 軟件編程環(huán)境47-48
• 4.2 主程序的設(shè)計48-49
• 4.3 中斷服務(wù)子程序的設(shè)計49-55
• 4.3.1 A/D采樣算法的設(shè)計50-51
• 4.3.2 電壓前饋環(huán)節(jié)的設(shè)計51-53
• 4.3.3 數(shù)字PI控制算法的設(shè)計53-55
• 4.3.4 PWM占空比生成方法的設(shè)計55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 實驗結(jié)果與分析56-61
• 5.1 系統(tǒng)實驗56-57
• 5.1.1 實驗平臺56
• 5.1.2 問題及解決辦法56-57
• 5.2 實驗結(jié)果57-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61
• 6.2 展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-66
• 作者在校期間發(fā)表的論文清單66

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