文章开篇提出了开发背景。认为现在所广泛应用的开关电源都是基于传统的分立元件组成的。它的特点是频率范围窄、电力小、功能少、器件多、成本较高、精度低,对不同的客户要求来“量身定做”不同的产品,同时几乎没有通用性和可移植性。在电子技术飞速发展的今天,这种传统的模拟开关电源已经很难跟上时代的发展步伐。 随着DSP、ASIC等电子器件的小型化、高速化,开关电源的控制部分正在向数字化方向发展。由于数字化,使开关电源的控制部分的智能化、零件的共通化、电源的动作状态的远距离监测成为了可能,同时由于它的智能化、零件的共通化使得它能够灵活地应对不同客户的需求,这就降低了开发周期和成本。依靠现代数字化控制和数字信号处理新技术,数字化开关电源有着广阔的发展空间。 在数字化领域的今天,最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域。近年来,数字电源的研究势头与日俱增,成果也越来越多。虽然目前中国制造的开关电源占了世界市场的80%以上,但都是传统的比较低端的模拟电源。高端市场上几乎没有我们份额。 本论文研究的主要内容是在传统开关电源模拟调节器的基础上,提出了一种新的数字化调节器方案,即基于DSP和FPGA的数字化PID调节器。论文对系统方案和电路进行了较为具体的设计,并通过测试取得了预期结果。测试证明该方案能够适合本行业时代发展的步伐,使系统电路更简单,精度更高,通用性更强。同时该方案也可用于相关领域。 本文首先分析了国内外开关电源发展的现状,以及研究数字化开关电源的意义。然后提出了数字化开关电源的总体设计框图和实现方案,并与传统的开关电源做了较为详细的比较。本论文的设计方案是采用DSP技术和FPGA技术来做数字化PID调节,通过数字化PID算法产生PWM波来控制斩波器,控制主回路。从而取代传统的模拟PID调节器,使电路更简单,精度更高,通用性更强。传统的模拟开关电源是将电流电压反馈信号做PID调节后--分立元器件构成,采用专用脉宽调制芯片实现PWM控制。电流反馈信号来自主回路的电流取样,电压反馈信号来自主回路的电压采样。再将这两个信号分别送至电流调节器和电压调节器的反相输入端,用来实现闭环控制。同时用来保证系统的稳定性及实现系统的过流过压保护、电流和电压值的显示。电压、电流的给定信号则由单片机或电位器提供。再次,文章对各个模块从理论和实际的上都做了仔细的分析和设计,并给出了具体的电路图,同时写出了软件流程图以及设计中应该注意的地方。整个系统由DSP板和ADC板组成。DSP板完成PWM生成、PID运算、环境开关量检测、环境开关量生成以及本地控制。ADC板主要完成前馈电压信号采集、负载电压信号采集、负载电流信号采集、以及对信号的一阶数字低通滤波。由于整个系统是闭环控制系统,要求采样速率相当高。本系统采用FPGA来控制ADC,这样就避免了高速采样占用系统资源的问题,减轻了DSP的负担。DSP可以将读到的ADC信号做PID调节,从而产生PWM波来控制逆变桥的开关速率,从而达到闭环控制的目的。 最后,对数字化开关电源和模拟开关电源做了对比测试,得出了预期结论。同时也提出了一些需要改进的地方,认为该方案在其他相关行业中可以广泛地应用。模拟控制电路因为使用许多零件而需要很大空间,这些零件的参数值还会随着使用时间、温度和其它环境条件的改变而变动并对系统稳定性和响应能力造成负面影响。数字电源则刚好相反,同时数字控制还能让硬件频繁重复使用、加快上市时间以及减少开发成本与风险。在当前对产品要求体积小、智能化、共通化、精度高和稳定度好等前提条件下,数字化开关电源有着广阔的发展空间。本系统来基本上达到了设计要求。能够满足较高精度的设计要求。但对于高精度数字化电源,系统还有值得改进的地方,比如改进主控器,提高参考电压的精度,提高采样器件的精度等,都可以提高系统的精度。 本系统涉及电子、通信和测控等技术领域,将数字PID算法与电力电子技术、通信技术等有机地结合了起来。本系统的设计方案不仅可以用在电源控制器上,只要是相关的领域都可以采用。
上传时间: 2013-06-21
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开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护
上传时间: 2013-06-05
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反激式转换器在笔记本适配器市场很普及,这种转换器工作在电流模式控制,使其非常适合于低成本且坚固的结构。这类转换器的典型应用如图1所示。其中的控制器采用了NCP1271,这一器件工作在固定频率电流模式控制,包含众多的实用特性,如基于定时器的短路保护、提供利于抑制电磁干扰(EMI)信号的频率调制技术,以及工作在软工作模式的跳周期功能,以满足没有可听噪声时的待机能耗要求。这些转换器通常用于低电源输入时工作在连续导电模式(CCM)以降低导电损耗,而在高电源输入时自然转换到非连续导电模式(DCM)工作。在本文的案例中,假定硬件设计已经完成,这表示已经选择好变压器初级电感Lp、变压器匝数比N及剩余元件。TL431单独考虑,等待选择补偿元件。
上传时间: 2013-06-03
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用UC3842做的开关电源的典型电路见图1。过载和短路保护,一般是通过在开关管的源极串一个电阻(R4),把电流信号送到3842的第3脚来实现保护。当电源过载时,3842保护动作,使占空比减小,输出电压降低,3842的供电电压Vaux也跟着降低,当低到3842不能工作时,整个电路关闭,然后靠R1、R2开始下一次启动过程。这被称为“打嗝”式(hiccup)保护。
上传时间: 2013-04-24
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开关电源并联系统中往往存在两个并联电源性能参数不同甚至差异较大的情况,因此不能采用传统的并联均流方案来平均分摊电流,这就需要按各个电源模块的输出能力分担输出功率。基于这种灵活性的需要,本设计在采用主从设置法设计并联均流开关电源的基础上新增加了单片机控制模块,实现了分流比可任意调节、各模块电流可实时监控的半智能化并联开关电源系统。实测结果表明,该并联开关电源系统分流比设置误差小于0.5%,具有总过流和单路过流保护功能。
上传时间: 2014-12-24
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设计了一种数字跟踪式复合结构的压电陶瓷驱动电源。采用数字式自适应信号源,驱动高精度运放OP07和高压大电流运放PA04组成复合式放大器,通过合理的相位补偿、保护电路设计和散热计算,实现高精度低漂移的压电陶瓷驱动。
上传时间: 2013-10-19
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用来接收上位机的电压输出命令! 通过不断对输出采样得到多组数据!先后利用最小二乘法曲线拟合及二分法进行自适应调整!以达到稳定输出的目的" 本方案还采用软件保护和硬件保护双保险的设计!确保电源及用电器的安全" 此外!还具有电流实时监控!设定电流阈值等功能"
上传时间: 2014-12-24
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SM7523是应用于离线式小功率AC/DC开关电源的高性能的原边反馈控制功率开关芯片,在全电压输入范围内实现高精度恒流输出,精度小于±3%,无需环路补偿,并可使系统节省光耦,TL431以及变压器辅助绕组等元件,降低成本。 芯片内部集成了逐周期峰值电流限制,FB过压保护,输出开/短路保护和开机软启动等保护功能,以提高系统的可靠性。
上传时间: 2013-11-14
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假如有人将 24V 电源连接到您的 12V 电路上,将发生什么? 倘若电源线和接地线因疏忽而反接,电路还能安然无恙吗? 您的应用电路是否工作于那种输入电源会瞬变至非常高压或甚至低于地电位的严酷环境中?即使此类事件的发生概率很低,但只要出现任何一种就将彻底损坏电路板。
上传时间: 2013-12-29
上传用户:黄酒配奶茶
有关稳压电源的资料,和大家共享了!!!
上传时间: 2014-12-24
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