小型正激式數(shù)字電源的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、開關(guān)電源因?yàn)檎加每臻g小，工作頻率高，使用時(shí)能量損失少等益處在各種電子設(shè)備中都受到普遍的使用。傳統(tǒng)模擬開關(guān)電源發(fā)展了幾十年，出現(xiàn)了各種各樣的產(chǎn)品，目前已經(jīng)處于比較成熟的階段。但仍然存在不少缺陷，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，器件老化、精度降低、受干擾能力弱。近年來，數(shù)字電路的研究較多，將開關(guān)電源的控制部分換成數(shù)字芯片控制的想法受到了普遍關(guān)注。
　　本論文研究與設(shè)計(jì)了一種基于C8051F340控制器的小型正激式數(shù)字電源，描寫了開關(guān)電源幾種基本拓

2、撲的工作原理和控制方法。在硬件設(shè)計(jì)方面，采用AP法選擇磁芯，根據(jù)磁芯的參數(shù)設(shè)計(jì)初次級(jí)繞組和續(xù)流繞組的匝數(shù)和線徑，對(duì)設(shè)計(jì)好的變壓器進(jìn)行性能測(cè)量，選擇性能較好的變壓器作為電源運(yùn)行時(shí)使用的變壓器。選擇環(huán)形磁芯制作電感。采樣電路使用線性光耦PC817進(jìn)行設(shè)計(jì)，將采樣的輸出電壓轉(zhuǎn)換成控制芯片可以識(shí)別的電壓大小，將其送入控制芯片。采用IR2110芯片設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，并測(cè)量其驅(qū)動(dòng)效果。選擇合適的元器件進(jìn)行正激式拓?fù)涞拇罱?。設(shè)計(jì)RCD吸收電路，減小開關(guān)管

3、關(guān)斷時(shí)兩邊產(chǎn)生的瞬間高壓。軟件方面，選擇PI算法作為開關(guān)電源的控制算法，包含比例控制和積分控制，比例控制根據(jù)誤差實(shí)時(shí)對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，積分控制則根據(jù)之前的輸出電壓進(jìn)行判斷，兩者同時(shí)控制，使輸出電壓更穩(wěn)定。同時(shí)對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在程序中加入了積分分離程序，抗積分飽程序和和死區(qū)時(shí)間設(shè)置。積分分離程序可以使電源在剛啟動(dòng)時(shí)去除積分項(xiàng)令比例單獨(dú)作用，進(jìn)行快速調(diào)整。抗積分飽和程序可以防止系統(tǒng)因單向偏差進(jìn)入飽和區(qū)而出現(xiàn)失控狀態(tài)，死區(qū)時(shí)間的設(shè)定可以