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DSP的大功率开关电源的设计方案

作者:时间:2011-09-26来源:网络收藏

以TMs320LF2407A为控制核心,介绍了一种基于。该电源采用半桥式逆变电路拓扑结构,应用脉宽调制和软件PID调节技术实现了电压的稳定输出。最后,给出了试验结果。试验表明,该电源具有良好的性能,完全满足技术规定要求。

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/178587.htm

  引 言:

  信息时代离不开电子设备,随着电子技术的高速发展,电子设备的种类与日俱增,与人们的工作、生活的关系也日益密切。任何电子设备又都离不开可靠的供电电源,它们对电源供电质量的要求也越来越高。

  目前,以具有小型、轻量和高效的特点而被广泛应用于电子设备中,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源。与之相应,在微电子技术发展的带动下,芯片的发展日新月异,因此基于芯片的拥有着广阔的前景,也是开关电源今后的发展趋势。

  1 .电源的总体

  本文所的开关电源的基本组成原理框图如图1所示,主要由功率主电路、DSP控制回路以及其它辅助电路组成。

  开关电源的主要优点在“高频”上。通常滤波电感、电容和变压器在电源装置的体积和重量中占很大比例。从“电路”和“电机学”的有关知识可知,提高开关频率可以减小滤波器的参数,并使变压器小型化,从而有效地降低电源装置的体积和重量。以带有铁芯的变压器为例,分析如下:

  

图1 系统组成框图

   图1 系统组成框图

  设铁芯中的磁通按正弦规律变化,即φ= φMsinωt,则:

  

  式中,EM= ωWφ M=2πfWφM,在正弦情况下,EM=√2E,φM=BMS,故:

  

  式中,f为铁芯电路的电源频率;W 为铁芯电路线圈匝数;BM为铁芯的磁感应强度;S为铁芯线圈截面积。

  从公式可以看出电源频率越高,铁芯截面积可以得越小,如果能把频率从50 Hz提高到50 kHz,即提高了一千倍,则变压器所需截面积可以缩小一千倍,这样可以大大减小电源的体积。

  综合电源的体积、开关损耗以及系统抗干扰能力等多方面因素的考虑,本开关电源的开关频率设定为30 kHZ。

  2 系统的硬件设计

  2.1 功率主电路

  本电源功率主回路采用“AC-DC-AC—DC”变换的结构,主要由输入电网EMI滤波器、输人整流滤波电路、高频逆变电路、高频变压器、输出整流滤波电路等几部分组成,如图2所示。

  

图2 功率主电路原理图

  图2 功率主电路原理图


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