基于DSP數(shù)字控制雙向全橋DC-DC變換器的研制.pdf

1、雙向DC/DC變換器(Bi-directional DC/DC Converter, BDC)是典型的“一機(jī)兩用”設(shè)備,可實現(xiàn)能量的雙向傳輸,所以在需要能量雙向流動的場合,雙向DC/DC變換器的應(yīng)用可大幅度減輕系統(tǒng)的體積、重量和成本,有著重要的研究價值。本文主要研究適用于中到大功率場合的數(shù)字控制隔離型雙向全橋DC/DC變換器。本文首先介紹雙向DC/DC變換器的概念、應(yīng)用場合以及研究現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上分析了研究較多的電壓-電流型雙向全橋D

2、C/DC變換器的優(yōu)缺點,進(jìn)而引出了電壓-電壓型雙向全橋DC/DC變換器。該變換器的高壓側(cè)和低壓側(cè)都為電壓型全橋結(jié)構(gòu),降壓模式時,高壓側(cè)開關(guān)管有驅(qū)動信號,低壓側(cè)開關(guān)管驅(qū)動信號封鎖,僅用功率開關(guān)管的體二極管整流；升壓模式時,其工作原理與降壓模式相反。因此,升/降壓工作模式原理與單向全橋DC/DC變換器類似。同時還分析了主電路中高頻變壓器偏磁問題并給出了解決方案。其次本文在對電壓-電壓型雙向全橋DC/DC變換器工作原理分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了主電

3、路、驅(qū)動電路、采樣電路以及保護(hù)電路等,并詳細(xì)介紹了電路中主要元器件參數(shù)的選取方法,變壓器等磁性元件的設(shè)計流程,并利用OrCAD10.5/PSpice軟件對整個主電路方案進(jìn)行了仿真驗證。本文還詳細(xì)介紹了基于DSP TMS320F2812數(shù)字控制電路的設(shè)計過程,并且提出了一種基于DSP全比較模式的數(shù)字移相直接生成方法,該方法通過編程方式就可以實現(xiàn)移相波形的產(chǎn)生及死區(qū)的靈活設(shè)置,并設(shè)計了合理的數(shù)字控制器。最后制成了一臺額定功率1KW的樣機(jī),進(jìn)