UCD30xx 系列数字电源控制器包括UCD3040、UCD3020 以及UCD3028，主要应用在交直变换（AC/DC）电源和隔离的直直变换（DC/DC）电源上。数字电源和模拟电源原理是一样的，但数字电源所使用的值都是数字量，是模拟量离散化后的值，所以不可避免的精度会有所损失。观察UCD30xx 数字脉宽调制（DPWM）的下降沿，会发现在电源稳态运行时DPWM 下降沿有抖动现象（此时示波器用上升沿触发）；而根据环路带宽的不同，DPWM下降沿抖动范围也会不一样，带宽高抖动就大，带宽低抖动就小。对于大多数应用，这没有任何问题，但如果带宽要求很高，那么抖动范围就会比较大，严重时会引起变压器噪声超标。本文主要介绍如何利用外加模拟零极点的方法，在不降低系统带宽的同时降低DPWM抖动范围。
上传时间： 2013-11-14
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在传统的电力电子电路中，DC/DC变换器通常采用模拟电路实现电压或电流的控制。数字控制与模拟控制相比，有着显著的优点，数字控制可以实现复杂的控制策略，同时大大提高系统的可靠性和灵活性，并易于实现系统的智能化。但目前数字控制基本上限于电力传动领域，DC/DC变换器由于其开关频率较高，一般其外围功能由DSP或微处理器完成，而控制的核心，如PWM发生等大多采用专用控制芯片实现。FPGA由于其快速性、灵活性及保密性等优点，近年来在数字控制领域受到越来越多的关注。基于FPGA的DC/DC变换器是电力电子领域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck变换器的建模、设计及仿真，采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA开发板实现了Buck变换器的全数字控制。 论文首先从Buck变换器的理论分析入手，根据它的物理特性，研究了该变换器的状态空间平均模型和小信号分析。为了获得高性能的开关电源，提出并分析了混杂模型设计方案，然后进行了控制器设计。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck电路的仿真模型，并进行仿真研究。浮点仿真的运算精度与溢出问题，影响了仿真的精度。为了克服这些不足，作者采用了定点仿真方法，得到了满意的仿真结果。论文还着重论述了开关电源的数字控制器部分，数字控制器一般由三个主要功能模块组成：模数转换器、数字脉宽调制器(Digital PulseWidth Modulation：DPWM)和数字补偿器。文中重点研究了DPWM和数字补偿器，阐述了目前高频数字控制变换器中存在的主要问题，特别是高频状态下DPWM分辨率较低，影响控制精度，甚至引起极限环(Limit Cycling)现象，对DPWM分辨率的提高与系统硬件工作频率之间的矛盾、DPWM分辨率与A/D分辨率之间的关系等问题作了全面深入的分析。论文提出了一种新的提高DPWM分辨率的方法，该方法在不提高系统硬件频率的前提下，采用软件使DPWM的分辨率大大提高。作者还设计了两种数字补偿器，并进行了分析比较，选择了合适的补偿算法，达到了改善系统性能的目的。 设计完成后，作者使用ISE 9.1i软件进行了FPGA实现的前、后仿真，验证了所提出理论及控制算法的正确性。作者完成了Buck电路的硬件制作及基于FPGA的软件设计，采用32MHz的硬件晶振实现了11-bit的DPWM分辨率，开关频率达到1MHz，得到了满意的系统性能，论文最后给出了仿真和实验结果。
上传时间： 2013-07-23
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XRP7714是一款四输出脉宽调制（PWM）分级降压（step down）DC-DC控制器，并具有内置LDO提供待机电源。该器件在单个IC上为电池供电的产品提供了整套的电源管理方案，并且通过内含的I2C串行接口进行整体的编程配置。XRP7714器件的每一路输出电压的编程范围是0.9V～5.1V，此范围内无需外部分压器。可编程DPWM开关频率的范围从300kHz到1.5MHz，使用户能够在效率和元件大小之间取得最优方案。为了让用户能够在设计的多路电源XRP7714系统能够取得最优的方案，下文将详细的介绍影响XRP7714系统效率的参数设置以及外围器件的选型。
上传时间： 2013-10-31
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The FPGA can realize a more optimized Digital controller in DC/DC Converters when compare to DSPs. In this paper, based on the FPGA platform, The theoretical analysis, characteristics, simulation and design consideration are given. The methods to implement the digital DC/DC Converters have been researched. The function module, state machine of digital DC/DC controller and high resolution DPWM with Sigma- Delta dither has been introduced. They are verified by experiments on a 20 W, 300 KHz non-isolated synchronous buck converters.
标签： Converters controller optimized Digital
上传时间： 2013-12-31
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