基于數(shù)字式控制DC-DC開關(guān)電源算法設(shè)計.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，開關(guān)電源在電路設(shè)計中的作用越來越顯著。開關(guān)電源通過控制開關(guān)晶體管的通斷時間長短，來輸出穩(wěn)定的電壓給負(fù)載。開關(guān)電源一般由脈頻調(diào)制（PWM）控制IC芯片和MOS晶體管構(gòu)成。迄今為止，電力電子技術(shù)已經(jīng)取得重大進(jìn)展，使得開關(guān)電源也不斷地創(chuàng)新。開關(guān)電源的體積小，效率高的特點(diǎn)使之成為電源市場的主力軍。是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展必備的一種高精度的電源。
　　該設(shè)計主要講述開關(guān)電源的一種算法研究，該種算法是開關(guān)電源工

2、作在固定頻率下離散時間模型，模型中的降壓轉(zhuǎn)換電路是基于離散時間模型來設(shè)計的，整個開關(guān)電源的閉環(huán)回路包括一個 A/D轉(zhuǎn)換器，一個脈沖寬度調(diào)節(jié)器，一個補(bǔ)償器，還有電壓轉(zhuǎn)換模塊電路，這個模型不同于其他模型之處在于，所有這些模塊都是直接在 Z域中建模設(shè)計，相對于連續(xù)時間設(shè)計的電路在設(shè)計存在的誤差中有很大差異，其中 s-z轉(zhuǎn)換誤差是主要的差異，該誤差是市場設(shè)計的開關(guān)電源在 s域中的主要誤差來源，這也是離散時間設(shè)計能夠超過連續(xù)時間設(shè)計的關(guān)鍵所在，本

3、文的實例就是基于上述離散時間模型設(shè)計的，通過設(shè)計閉環(huán)電路的控制器結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)對開關(guān)電源的輸出精確控制，本設(shè)計的設(shè)計過程是首先通過 Matlab進(jìn)行設(shè)計仿真，這在模型的驗證中證明了設(shè)計的正確性。其次，通過研究控制器的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)控制器的功耗和延遲的最佳配比，得出控制器的基本架構(gòu)，通過 Verilog語言編碼控制器結(jié)構(gòu)，該控制器結(jié)構(gòu)最終寫入 FPGA中，最后在 Simetrix軟件中，加入電路器件的實際效應(yīng)，比如電感附加電阻、電容附加電阻等，通