文章開篇提出了開發背景。認為現在所廣泛應用的開關電源都是基于傳統的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低,對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產品,同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術飛速發展的今天,這種傳統的模擬開關電源已經很難跟上時代的發展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化,開關電源的控制部分正在向數字化方向發展。由于數字化,使開關電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態的遠距離監測成為了可能,同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應對不同客戶的需求,這就降低了開發周期和成本。依靠現代數字化控制和數字信號處理新技術,數字化開關電源有著廣闊的發展空間。 在數字化領域的今天,最后一個沒有數字化的堡壘就是電源領域。近年來,數字電源的研究勢頭與日俱增,成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關電源占了世界市場的80%以上,但都是傳統的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。 本論文研究的主要內容是在傳統開關電源模擬調節器的基礎上,提出了一種新的數字化調節器方案,即基于DSP和FPGA的數字化PID調節器。論文對系統方案和電路進行了較為具體的設計,并通過測試取得了預期結果。測試證明該方案能夠適合本行業時代發展的步伐,使系統電路更簡單,精度更高,通用性更強。同時該方案也可用于相關領域。 本文首先分析了國內外開關電源發展的現狀,以及研究數字化開關電源的意義。然后提出了數字化開關電源的總體設計框圖和實現方案,并與傳統的開關電源做了較為詳細的比較。本論文的設計方案是采用DSP技術和FPGA技術來做數字化PID調節,通過數字化PID算法產生PWM波來控制斬波器,控制主回路。從而取代傳統的模擬PID調節器,使電路更簡單,精度更高,通用性更強。傳統的模擬開關電源是將電流電壓反饋信號做PID調節后--分立元器件構成,采用專用脈寬調制芯片實現PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣,電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調節器和電壓調節器的反相輸入端,用來實現閉環控制。同時用來保證系統的穩定性及實現系統的過流過壓保護、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機或電位器提供。再次,文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細的分析和設計,并給出了具體的電路圖,同時寫出了軟件流程圖以及設計中應該注意的地方。整個系統由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環境開關量檢測、環境開關量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負載電壓信號采集、負載電流信號采集、以及對信號的一階數字低通濾波。由于整個系統是閉環控制系統,要求采樣速率相當高。本系統采用FPGA來控制ADC,這樣就避免了高速采樣占用系統資源的問題,減輕了DSP的負擔。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調節,從而產生PWM波來控制逆變橋的開關速率,從而達到閉環控制的目的。 最后,對數字化開關電源和模擬開關電源做了對比測試,得出了預期結論。同時也提出了一些需要改進的地方,認為該方案在其他相關行業中可以廣泛地應用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間,這些零件的參數值還會隨著使用時間、溫度和其它環境條件的改變而變動并對系統穩定性和響應能力造成負面影響。數字電源則剛好相反,同時數字控制還能讓硬件頻繁重復使用、加快上市時間以及減少開發成本與風險。在當前對產品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩定度好等前提條件下,數字化開關電源有著廣闊的發展空間。本系統來基本上達到了設計要求。能夠滿足較高精度的設計要求。但對于高精度數字化電源,系統還有值得改進的地方,比如改進主控器,提高參考電壓的精度,提高采樣器件的精度等,都可以提高系統的精度。 本系統涉及電子、通信和測控等技術領域,將數字PID算法與電力電子技術、通信技術等有機地結合了起來。本系統的設計方案不僅可以用在電源控制器上,只要是相關的領域都可以采用。
標簽: FPGA DSP 數字化 開關電源
上傳時間: 2013-06-21
上傳用戶:498732662
主版上有很多PCI的介面可以利用,他的LAYOUT有一些注意事項及必須處理走線的特性阻抗才可以讓系統穩定。
標簽: LAYOUT PCI 特性阻抗
上傳時間: 2013-06-14
上傳用戶:夢雨軒膂
·SPWM 逆變器控制技術研究研究生姓名:何中一學科、專業 :電力電子與電力傳動研 究 方 向: 功率電子變換技術指 導 教 師: 邢巖 教授南京航空航天大學研究生院 自動化學院二ΟΟ五年二月目 錄第一章 緒論 ………………………………………………………… 11.1 SPWM 逆變器及其控制策略 ……………………………………………… 11.2 模擬控制方式和數字控制方式………………………………………
標簽: SVPWM 逆變技術 仿真模型
上傳時間: 2013-06-26
上傳用戶:adamszq
摘要:為改善傳統EMI 濾波器的濾波性能,分析并采用了合成扼流圈來替代傳統分立扼流圈,并根據濾 波器阻抗失配原理,通過分析L ISN 網絡與噪聲源的阻抗特性,分別對共差模等效電路進行分析與設計,提出 了基于合成扼流圈的開關電源EMI 濾波器設計方法。試驗結果證明,此方法是有效的,并已成功地應用在燃 料電池轎車用DC/ DC 變換器的控制電路板設計中。 關鍵詞:開關電源;電磁干擾;合成扼流圈;共模電感
標簽: 共模電感 濾波器設計
上傳時間: 2013-06-09
上傳用戶:萬有引力
一種基于FPGA實現的FFT結構\\r\\n調從基本元器件開始的計算機硬件系統的設計與實現,大多設置在自動控制系,形成了與應用系統結合的計算機教育。 1966年多處理器平臺FPGA 學習目標 (1) 理解為什么嵌入式系統使用多處理器 (2) 指出處理器中CPU和硬件邏輯的折衷
標簽: FPGA FFT
上傳時間: 2013-08-20
上傳用戶:linlin
用VHDL語言寫的程序包含如下功能:1.鍵盤掃描2.控制AD轉換3.產生PWM信號與51系列CPU接口,接在51地址數據總線上,單片機通過訪問地址總線上的數據寄存器來控制CPLD
標簽: VHDL 語言 程序實例
上傳用戶:liuqy
采用單片機的8位輸出口,每個輸出口接入1只電阻,其阻值為2n次方,由單片機8位數據控制電阻是否接入(并聯),此電阻接入比較器并控制可控硅導通角,實現數字控制的調光。本軟件是由8位數據對總電阻的計算。該技術還可應用于數控的模擬負載電路、電壓輸出等電路中。
標簽: 256 DA驅動 調光計算 電阻
上傳時間: 2013-10-26
上傳用戶:hjkhjk
任何雷達接收器所接收到的回波(echo)訊號,都會包含目標回波和背景雜波。雷達系統的縱向解析度和橫向解析度必須夠高,才能在充滿背景雜波的環境中偵測到目標。傳統上都會使用短週期脈衝波和寬頻FM 脈衝來達到上述目的。
標簽: 步進頻率 模擬 雷達系統 測試
上傳時間: 2014-12-23
上傳用戶:zhqzal1014
滑模
標簽: 滑模變結構 控制 并聯控制 逆變器
上傳時間: 2013-10-10
上傳用戶:haohaoxuexi
高可用性繫統常常采用雙路饋送功率分配,旨在實現冗餘並增強系統的可靠性。“或”二極管把兩路電源一起連接在負載點上,最常用的是肖特基二極管,目的在於實現低損耗
標簽: 理想二極管 保護 電源布線 錯誤
上傳時間: 2013-10-19
上傳用戶:BOBOniu
蟲蟲下載站版權所有 京ICP備2021023401號-1