60W雙管正激電源的數(shù)字與模擬控制研究.pdf

1、開關(guān)電源具有體積小、效率高等突出優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用在生活生產(chǎn)相關(guān)的各種電子電氣設(shè)備中。實(shí)際中隔離式小功率電源的拓?fù)渲饕捎梅醇な酵負(fù)浜蛦喂苷ね負(fù)洌p管正激由單管正激發(fā)展而來(lái)，雖然目前應(yīng)用較少，但是因其具有磁復(fù)位簡(jiǎn)單、開關(guān)管耐壓低等優(yōu)點(diǎn)，同樣有較為廣闊的應(yīng)用前景。電源的控制策略也分為模擬控制和數(shù)字控制兩個(gè)大類，目前模擬控制應(yīng)用較多，而數(shù)字化是控制策略的發(fā)展方向之一。本文的設(shè)計(jì)采用雙管正激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)兩種控制方案都進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述。

2、本設(shè)計(jì)主要分為以下四個(gè)部分：
　　1、主電路的設(shè)計(jì)：首先設(shè)計(jì)主電路結(jié)構(gòu)，明確各部分的功能和使用的電路元件，然后依據(jù)指標(biāo)對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。依據(jù)計(jì)算公式或經(jīng)驗(yàn)完成對(duì)部分元器件的選擇，包括熱敏電阻、輸入輸出電容和功率半導(dǎo)體器件的選擇等。然后設(shè)計(jì)高頻變壓器和濾波電感，主要是磁芯和繞組的設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)過程做了詳細(xì)記錄，并對(duì)本設(shè)計(jì)采用的EMI濾波器結(jié)構(gòu)做簡(jiǎn)要分析。
　　2、數(shù)字環(huán)路的設(shè)計(jì)：控制IC采用DSP2812芯片，采用運(yùn)放芯片LM

3、358設(shè)計(jì)采樣調(diào)理電路和輸出過壓過流保護(hù)電路，用芯片 IR2110和外圍電路實(shí)現(xiàn)DSP對(duì)開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)，并對(duì)ADC采樣結(jié)果進(jìn)行精度校正。軟件部分對(duì)數(shù)字PID原理做簡(jiǎn)要分析，完成PWM波占空比的計(jì)算與輸出。
　　3、模擬環(huán)路的設(shè)計(jì)：模擬控制芯片采用UC3844，對(duì)輔助電源和芯片的啟動(dòng)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)芯片外圍部分進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)了TL431和光耦的直流工作點(diǎn)電路。為使環(huán)路能夠穩(wěn)定工作的同時(shí)使系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)特性，需要對(duì)環(huán)路小信號(hào)模型進(jìn)行

4、分析計(jì)算，然后設(shè)計(jì)TL431和誤差放大器的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
　　4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：采用模擬控制的方案制作樣機(jī)，調(diào)試成功并測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。驗(yàn)證了基本功能的實(shí)現(xiàn)，其中包括：12V恒壓輸出，輸出達(dá)到最大功率60W時(shí)系統(tǒng)工作正常，熱穩(wěn)定性良好等。并對(duì)EMC電磁兼容性做了測(cè)試。接著對(duì)電源的電壓調(diào)整特性和負(fù)載調(diào)整特性進(jìn)行測(cè)試，共記錄了3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析確定穩(wěn)態(tài)精度誤差達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。然后對(duì)主要波形進(jìn)行測(cè)試分析，波形與理論分析一致