基于DSP的数控电源设计

【摘要】随着电子科学技术的不断发展，人们对电源的要求日益增高，模拟电路解决方案越来越难以满足要求，数字电源便应运而生。数字电源主要是采用数字的方式来实现电源的智能控制、保护电路和通信接口的新型电源技术。数字信号处理器DSP的发展更加促进了开关电源数字化的进程。文章介绍了DSP作为电源的控制核心，通过控制电源的功率开关管，实现了对输出电压的精确控制。系统由功率因数校正电路、直流转换电路和控制部分电路三部分组成。在介绍功率因数校正电路基本原理的基础上，选择升压型拓扑结构；通过平均电流控制方法，对电路中各元件的参数进行计算和选择，完成元器件的选型；采用电压电流双环控制结构及PI算法，建立了数学模型，实现功率因数校正电路的设计。直流转换电路部分完成了后半部分的DC/DC电路的设计。根据设计的实际需求，在介绍的几种常见经典拓扑结构中选择了一种并对其进行改进，最终确定了包含同步整流结构的具有多路输出双管单端正激结构；在选定变压器、电感等磁性元件基础上，设计了控制部分和驱动电路等外围电路。控制部分采用DSP作为主控制芯片，主要利用到DSP内部的事件管理器模块和模数转换模块，通过软件编程对电路中的电压电流进行采样，输出合适的PWM波形控制电路中开关管的通断时间以达到调节输出电压的目的。通过搭建实验及检测电路，对各个模块进行了相应的仿真和实验，仿真结果表明电源能实现功率因数校正的作用，最后的输出电压为三路16V，功率能达到500W，证明了方案的可行。
【作者】范志干；
【导师】胡锦；龚岳平；
【作者基本信息】湖南大学，集成电路工程，2014，硕士
【关键词】数字电源；数字信号处理；功率因数校正；直流转换；

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