基于DSP的V控制Buck变换器的研究

来源 :华侨大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:king20051400
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电源在各种电子系统中占有极其重要的位置。随着电力系统的日趋复杂,规模的逐渐庞大,各种系统对电源的性能要求越来越高。在对电源要求最高的微处理器系统中,电压容差由五年前的±250mv缩小到近年的±25mv。预计未来电源供电解决方案的电流水平将从目前的60A增至130A,同时电压将下降到1.1v。这将带来更大的挑战,更苛刻的要求即如何在满足800A/us的条件下,实现±25mv的稳压。因此需要采用更快速更稳定的电源控制方法。 本论文以DC/DC Buck变换器为例,在分析总结了各种不同的控制方法的基础上,进一步深入地分析了V2控制方法,并将此种方法与目前常用的电压型控制、电流型控制进行比较,同时在对三种控制方法下的小信号模型进行总结的基础上,归纳出三者统一的通用小信号模型。通过对三种控制方式下的输出阻抗、输出电压与输入电压之间的传递函数和输出电压Vo与比较器输出电压Ve之间的传递函数进行了频域仿真,得出V2控制方法下,Buck变换器的输出阻抗最低,对输入电压和负载的变化具有最快的响应速度,且输出电压纹波最小的结论。并在PSPICE环境下对三种控制方法进行时域仿真,验证了小信号模型分析的正确性。 数字化开关电源具有易于模块化管理、体积小、稳定性高、抗干扰能力强、控制灵活的特点。本文首次将DSP应用于DC/DC变换器的V2控制中,以TI C2000系列芯片的结构和工作原理为基础,将TMS320LF2407的事件管理器、ADC等模块运用到数字电源中,结合V2控制的Buck变换器原理,通过DSP的实时计算,产生了PWM信号以控制功率开关管的通断。 采用结构化、模块化的设计思想,实现了基于DSP的V2控制Buck变换器系统的软件设计。根据设计要求,编制了初始化子程序、A/D采样、PWM信号产生以及PI控制等程序模块,给出了各部分的程序流程。同时完成了DSP的V2控制Buck变换器系统的硬件设计。
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