基于Motorola DSP控制的移相全桥软开关变换器设计研究.pdf

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1、·信息技术·竺兴妹·基于MotorolaDSP控制的移相全桥软开关变换器设计研究基于MotorolaDSP控制的移相全桥软开关变换器设计研究竺兴妹(南京工程高等职业学校，江苏南京211135)摘要：高频化、模块化、数字化是开关电源的发展方向。实现高频化的主要途径是软开关技术，全桥移相零电压脉宽调制变换器是软开关PWM技术在全桥直-直变换器中较成功的应用例子，并具有较好的工程实现价值。实现数字化的核心是DSP技术。将开关电源的高频化与数字化相结合，具体研究内容为一种基于DSP控制的移相全桥软开关ZVS变换器。关键词：移相全桥；数字

2、控制；数字信号处理器中图分类号：TH12；TP21文献标志码：B文章编号：1671—5276(2012)Ol-0137-02DesignofFullBridgePhase-shiftedZeroVoltageSwitchedConverterBasedonDSPZHUXing-mei(NanjingEngineeringVocationalCollege，Nanjing211135，China)Abstract：Itisthemaindevelopmenttendencythathighfrequency，modularcons

3、tructionanddigitalizationareadoptedinthefieldoftheswitchingpowersupply．Torealizehighpowerdensityandhighfrequencyconversion，ithasneedofsoft—switchingtechniques．Fulbridgephase-shiftedzero—voltage—switchedconverter(FBPS—ZVSConverter)isthebetterequipmentusedinDC／DCconver

4、ter．ThecoretechniquetoreachdigitalizationisDSPtechnique．Inordertoreachbothhighfrequencyanddigitalizationofconverter，aFBPS—ZVSConverterbasedonDSPcontrolisproposedinthispaper．Keywords：phase—shiftedfullbridge；digitalcontrol；DSP表1信号处理方式的}匕较0引言在20世纪6o一70年代，电力电子技术完全是建立在模拟电

5、路基础上的。随着微电子技术的发展，数字信号处理技术日趋完善成熟，显示出越来越多的优点。表1给出了2种处理方式的详细比较。同传统的模拟方式相比，数字信号处理方式使硬件简化；柔性的控制算法使控制具有很大的灵活性；可实现复杂控制规律，使现代控制理论在运动控制系统中应用成为现实；易于与上层系统连接进行数据传输，便于故障诊断、加强保护和监视功能，使系统智能化(如有些变频器具有自调整功能)。随着微处理器技术的进步，特别是近年来各大公司纷纷推出的高性能的DSP芯片，使数字信号处理已成为现代控制器的发展方向。性；采用DSP芯片来完成电源的控制策

6、略，实现电源的数新一代的数字信号处理器(DSP)采用哈佛结构、流水字化。数字化软开关电源的研究也为实现电源模块化、集线操作，即程序、数据存储器彼此相互独立，在每一时钟周成化、绿色化打下了基础。期中能完成取指、译码、读数据以及执行指令等多个操作从而大大减少指令执行周期。另外，由于其特有的寄存器1数字控制移相全桥DC／DC变换结构，功能强大的寻址方式，灵活的指令系统及其强大的浮点运算能力，使得DSP不仅运算能力较单片机有了较器系统设计]大地提高，而且在该处理器上更容易实现高级语言。本文研究的立足点是将开关电源的高频化和数字化1．1数

7、字控制移相全桥变换器电路结构相结合，内容是基于DSP控制的数字化软开关电源研究，通过软开关技术来实现硬件主电路的高功率密度和可靠图1为一台通讯电源样机的电路结构示意图。功率作者简介：竺兴妹(1975一)，女，副教授，学士，主要从事电气自动化教学工作。MachineBuildingAutomation，Feb2012，41(J)：137～138，165·137··信息技术·竺兴妹·基于MotorolaDSP控制的移相全桥软开关变换器设计研究图1数字控制移相全桥变换器电路采用全桥电路拓扑，主要包括四个功率开关管Q，1．2移相全桥变换

8、器小信号模型建立与一Q，主变压器Tr，谐振电感Lr，副边整流管D。和分析]D2，一个LC滤波电路。输入电压300～380VDC，开DC／DC变换器的建模方法可分为两大类：一类为数关频率150kHz。控制芯片采用DSP56F8323。三路信字仿真法，另一类为解析建