基于DSP大功率全數(shù)字開關(guān)電源系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，電源系統(tǒng)也迎來了發(fā)展的高峰。目前，市面上的通信電源，UPS等都已經(jīng)逐漸走向成熟化，但其單機功率都較小，一般是幾百瓦到幾個千瓦，在對電源功率要求較大的場合，單機無法滿足。多機并聯(lián)工作又會帶來電流不均衡問題。所以，設(shè)計一款工作穩(wěn)定、精度高，而且單機功率較大的開關(guān)電源，是本文研究的重點。模擬開關(guān)電源存在器件老化、溫漂和可擴展性差等缺點，不能實現(xiàn)多機協(xié)同工作，不利于分布式電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展。針對上述問題，本文提出一種基

2、于DSP的單機功率20KW的全數(shù)字開關(guān)電源設(shè)計方案。
　　 本研究首先根據(jù)具體的電源設(shè)計參數(shù)，研究不同主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點、功率適用范圍，選定DC/DC主電路的結(jié)構(gòu)，以及相應(yīng)的主要器件的參數(shù)計算和選型。為了滿足電源動、靜態(tài)性能，選擇運算速度較快的DSP為核心控制器。結(jié)合移相全橋軟開關(guān)PWM方式，以減小開關(guān)管損耗和電壓尖峰，達(dá)到提高電源系統(tǒng)整體效率的目的。研究移相全橋超前臂和滯后臂實現(xiàn)軟開關(guān)的過程，分析兩橋臂間在實現(xiàn)軟開關(guān)過程時的

3、差異，提出解決方案。研究諧振電感對滯后臂實現(xiàn)ZVS和占空比丟失現(xiàn)象的影響，給出解決措施。其次，通過電源系統(tǒng)的近似傳遞函數(shù)，針對電源系統(tǒng)的非線性和不確定性，提出使用模糊PID算法，利用模糊控制在線自整定PID的三個參數(shù)，實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的輸出電壓及輸出電流的閉環(huán)全數(shù)字控制。深入研究這種模糊PID控制器的實現(xiàn)過程。利用Matlab對電源系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，模糊PID控制器在電源系統(tǒng)中比傳統(tǒng)PID控制器有超調(diào)量小，調(diào)節(jié)速度快等優(yōu)勢。最后，深