【摘 要】
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随着电力电子技术的发展,AC-DC变换器的数字化控制是一个必然趋势。虽然传统模拟控制技术的发展相对成熟,但由于其体积较大、部件易老化、对噪声敏感等缺点,限制了在要求较高领域的发展,数字化具有很多模拟控制所不具备的优点。数字电源具有集成度高、灵活稳定、易扩展、精确可靠等优点,在近几年得到越来越多的关注。由FPGA产生的数字脉宽调制（Digital Pulse Width Modulation,DPW
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随着电力电子技术的发展,AC-DC变换器的数字化控制是一个必然趋势。虽然传统模拟控制技术的发展相对成熟,但由于其体积较大、部件易老化、对噪声敏感等缺点,限制了在要求较高领域的发展,数字化具有很多模拟控制所不具备的优点。数字电源具有集成度高、灵活稳定、易扩展、精确可靠等优点,在近几年得到越来越多的关注。由FPGA产生的数字脉宽调制（Digital Pulse Width Modulation,DPWM）具有高精度,响应速度快的特点,同时FPGA可将整个控制系统设计于同一芯片中,缩减了空间体积。因此,高集成度的FPGA为实现高速、高精度PWM提供了保障。论文以此为背景开展的研究工作如下:（1）针对所研究的内容,引入单向反激变换器;从其基本结构出发,详细地分析了CCM、DCM模式下不同工作状态的基本工作原理。介绍了反激变换器的三种控制模式及优缺点,分析耦合电感器对漏感的影响,提出了带有处理漏感的耗散型吸收电路并给出设计指标。（2）分别介绍了硬件电路关键模块的研究和设计,包括EMI滤波电路、耗散型吸收电路、ADC转换电路、推挽驱动电路;确定了芯片的性能指标、变压器的设计及选取、外围储能电感电容的选取;同时引入DPID的原理,分析了离散并行结构增量式算法及其优点。（3）围绕整个电路设计的DPWM部分进行分析,在FPGA开发平台Quartus II上利用Verilog HDL硬件语言进行编写,从整体结构输入输出、时钟分配,对脉宽调制内部的各个模块逐一进行详细的阐述和分析;最后用Modelsim对各个模块进行了仿真实验,达到了预期的设计指标。（4）对本文的内容进行了仿真和实验验证,主要包括单向反激变换器的连续（CCM）、断续（DCM）电流波形。同时,将电池组作为负载进行了验证,分别对电池组进行恒流模式、恒压模式以及恒流转恒压充电方式的仿真及实验,验证了本设计能够得到稳定的输出,响应速度较快。
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