基于CAN总线的高频DC-DC分布式电源研究与设计

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近年来,IC集成制造技术有了很大的发展,DSP的制造成本得到了大幅度的降低,而性能却得到了很大的提高,其应用范围也越来越广泛。在开关电源相关设计工作中,DSP因为其优良的性能而应用广泛,得到了很大的发展。所以目前基于DSP控制的研究工作在电力电子科研设计领域中得到了越来越多的重视。为了搭建性能稳定的大功率电源,目前可以利用分布式技术,通过将多个电源模块并联来实现该目的。目前分布式电源系统中的数字化并联电源控制技术得到了一定的发展,已成为直流变换器并联控制的主要研究方向。本文主要进行了以下几个方面的工作:1.本文对分布式电源系统的概念、特点和未来发展趋势进行了分析,并介绍了数字控制技术在开关电源中的应用和发展以及数字均流的原理和特点。2.本文提出了一种应用于数字控制电源并联系统中的数字均流方案,利用数字控制技术和CAN通信来实现电源系统的并联控制和冗余控制。本均流方案通过利用DSP内的CAN通信来实现模块之间控制信息和数据信息的传递,可以很好地实现系统均流、故障模块自动退出和热插拔模块等并联均流控制工作。3.本文针对分布式电源的设计要求,完成了DSP控制的模块电源系统设计,包括从模块的电路拓扑结构选定和设计,从模块DC-DC变换器具体换流过程和软开关实现原理的分析,模块电源的主功率电路、采样电路和驱动电路的软硬件设计,样机的制作和实验验证等工作。本文的均流控制方法是数字智能的,可改善分布式电源系统的响应速度、均流效果和抗扰性能。通过实验验证,本文的分布式电源系统具有输出精度高、系统稳定性好、响应时间短、均流效果好等特点。
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