電源熱插拔技術(shù)的研究.pdf

1、熱插拔技術(shù)是實現(xiàn)電源連續(xù)運(yùn)行和不停機(jī)維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。對電源設(shè)備關(guān)鍵部件進(jìn)行冗余備份,并在不中斷系統(tǒng)工作的條件下更換出故障的電源和對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容,是提高電源系統(tǒng)可靠性最有效的方法,因此電源的熱插拔技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。熱插拔功能在電源設(shè)計中是非常重要的。在采用故障容限電源架構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)中,都要求帶有熱插拔功能以滿足零停機(jī)時間的要求。在熱插拔過程中,熱插拔功能要避免電壓、電流產(chǎn)生明顯波動。
　　 首先,本文介紹了DC/DC變換器的

2、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以Buck型DC/DC變換器為例建立并聯(lián)運(yùn)行的模型,并且基于狀態(tài)空間平均法從理論上分析了Buck型DC/DC變換器并聯(lián)系統(tǒng)模塊輸出電流不平衡產(chǎn)生的原因以及決定不平衡情況的因素。其中,DC/DC變換器的控制策略采用電流環(huán)為內(nèi)環(huán),電壓環(huán)為外環(huán)的雙環(huán)控制,控制器采用傳統(tǒng)的PI控制器。在均流方法上,綜合考慮成本和均流精度,本文采用最大電流自主均流法實現(xiàn)DC/DC變換器之間的均流。
　　 其次,本文在并聯(lián)運(yùn)行的DC/DC變換器之

3、間實現(xiàn)熱插拔控制器的功能,介紹了熱插拔控制器的設(shè)計方法,包括電流檢測模塊、微控制器及驅(qū)動模塊和功率電流限制模塊三部分。在此基礎(chǔ)上,研究了熱插拔連接器的幾個關(guān)鍵問題,重點(diǎn)介紹了在熱插拔過程中抑制浪涌電流和電壓上升和跌落的控制方法,建立仿真模型對提出的方法驗證,并且設(shè)計了硬件電路。硬件電路以數(shù)字信號處理器TMS320F28335芯片為控制核心,設(shè)計了硬件實驗電路,電路包括主控制電路、功率電路、驅(qū)動電路、檢測電路、采樣電路和保護(hù)電路等。

4、>　　 系統(tǒng)控制程序的編寫采用模塊化的編程結(jié)構(gòu)。程序由主程序和中斷服務(wù)子程序構(gòu)成,主程序負(fù)責(zé)功能模塊進(jìn)行初始化,設(shè)置參數(shù),為各個中斷驅(qū)動的控制任務(wù)開放中斷,執(zhí)行中斷服務(wù)子程序;中斷服務(wù)子程序包括插入過程服務(wù)子程序和拔出過程服務(wù)子程序,主體工作包括電壓檢測、定時功能以及驅(qū)動模擬開關(guān)等。
　　 最后,通過實驗采集到熱插拔后的電壓和電流,變換器平均承擔(dān)了負(fù)載電流,均流效果良好,而且電壓在熱插拔過程中的電壓波動平穩(wěn),驗證了采用方法的可