近年來,便攜式設(shè)備如掌上電腦、個(gè)人通信設(shè)備等電子消費(fèi)產(chǎn)品得到了飛速發(fā)展,這些電子產(chǎn)品均采用鋰電池供電。鋰離子電池的電壓隨著充放電狀態(tài)的改變會(huì)發(fā)生很大變化,使得電池電壓可能高于、也可能低于系統(tǒng)所需電源電壓,需要升壓/降壓DCDC轉(zhuǎn)換器將變化的電池電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓,實(shí)現(xiàn)升壓模式與降壓模式之間的平滑過渡和提高過渡模式的效率是升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文首先介紹了H橋升壓降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理與存在的問題。系統(tǒng)在升壓和降壓轉(zhuǎn)換過程中,會(huì)發(fā)生跳周期現(xiàn)象,產(chǎn)生較大輸出紋波,因此本文提出在該轉(zhuǎn)換模式下,增加H橋非反相工作模式作為過渡模式,以減小系統(tǒng)的輸出紋波。在過渡模式下為了得到高的轉(zhuǎn)換效率,因此本文改進(jìn)H橋非反相工作模式,來提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。其次,本文推導(dǎo)出H橋升壓/降壓轉(zhuǎn)換器的三種工作模式包括升壓模式、過渡模式、降壓模式的小信號模型,用 sisotool工具搭建系統(tǒng)頻域模型,確定系統(tǒng)的補(bǔ)償方案,再用 simulink搭建整個(gè)H橋升壓降壓轉(zhuǎn)換器系統(tǒng),在三種工作模式下驗(yàn)證補(bǔ)償方案。最后,本論文采用035 um TSMCCMOS工藝設(shè)計(jì)H橋升壓/降壓DCDC轉(zhuǎn)換器,可輸入電壓范圍是2.7-52V,VFB為1.2V,開關(guān)頻率范圍為300KHz-2MHz,輸出最大電流為600mA。提取電路網(wǎng)表,在開關(guān)頻率為1MH條件下,Hspice仿真與分析,從仿真結(jié)果上看,當(dāng)輸出電阻分別為R=5.59和R=339重載情況下下,系統(tǒng)在升壓模式的轉(zhuǎn)換效率為91%和94%、在升壓降壓模式的轉(zhuǎn)換效率為75%和83%、在降壓模式下轉(zhuǎn)換效為73%和79%,過渡模式下的紋波為30mV:當(dāng)輸出電阻R=509輕載條件下,輸入電壓分別為2.7V、3.3V、4.2V,系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率分別為79%、65%、73%以上結(jié)果表明本文所實(shí)現(xiàn)的DC電路達(dá)到高效、紋波小的要求
基于DSP28035的高速永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括論文和軟硬設(shè)計(jì)資料。摘要參賽作品為基于DSP28035的高速永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以一臺(tái)額定轉(zhuǎn)速60 krpm的高速永磁無刷直流電機(jī)、交錯(cuò)并聯(lián)的Buck電路以及全橋電路為硬件平臺(tái),以DSP28035為控制核心,實(shí)現(xiàn)了調(diào)壓調(diào)速功能和基于坐標(biāo)變換的無位置傳感器新技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)要求,本作品充分利用了DSP28035的資源例如:CLA模塊,模擬比較器、HPWM模塊以及AD轉(zhuǎn)換模塊等。AbstractThis work is the drive system for a high speed permanent magnet burshless dc motor based on DSP28035. The hardware platform consists of a BLDC motor(rated speed is 60000rpm), a Buck circuit and an inverter. Under the control of DSP28035, this system can achieve the goal of adjusting the motor’s speed with voltage and the function of sensorless control based on the coordinate transformation. By making full use of resources of the core, such as CLA, analog comparator, HPWM and AD converters, the whole system can meet the requirements.1 引言高速永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于基波頻率較高(一般在1kHZ以上),利用逆變橋斬波進(jìn)行調(diào)速的控制方式通常會(huì)受到開關(guān)管開關(guān)頻率的限制,因此該系統(tǒng)多采用三相全橋前級加Buck電路進(jìn)承擔(dān)調(diào)壓調(diào)速的功能,而三相全橋主要承擔(dān)邏輯換相的功能。然而,傳統(tǒng)Buck電路所需電感的體積較大,增加了系統(tǒng)的體積,降低了系統(tǒng)的功率密度。