学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DSP的高频开关通信电源的研究

作　者: 张磊
导　师: 郑征
学　校: 河南理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 高频开关通信电源 PWM整流 移相全桥 数字信号处理器
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 120次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


通信高频开关电源系统具有效率高、功率密度大、体积小、重量轻、高稳压精度和高功率因数等特点,已成为现代通信设备基础电源系统。本文主要利用数字化控制方法对通信系统常采用的48V/30A直流高频开关整流器进行分析与设计。通信高频开关电源的输入侧整流部分常采用二极管整流电路,对电网注入了大量谐波,造成了一定的电网“污染”。解决谐波污染的办法就是增加PFC(功率因数校正)电路。但这种电路结构动态响应不快;控制电路复杂,成本高,AC-DC开关变换器配套增加一级PFC电路时,整体电路成本将提高很多。DC-DC功率变换部分通常采用移相全桥软开关技术,但该电路副边存在占空比丢失现象,最大占空比利用不充分。针对这些问题,本课题通过对通信高频开关电源原理的研究分析,提出了采用带陷波滤波器的单相PWM整流电路作为输入整流侧高功率因数电路,采用基于固定开关频率的直流控制策略,电压外环与电流内环相结合,实现了输入侧整流电路的高功率因数、快速动态响应和直流输出电压的稳定;采用改进的数字化控制移相全桥ZVS PWM DC/DC变换器作为电源的DC-DC功率变换电路,在滞后臂增加辅助谐振网络,使该电路中功率开关管在零电压状态导通,有效解决了占空比丢失现象,降低了开关损耗,提高了电源转换效率。本文在高功率因数整流电路和DC-DC功率变换电路的设计中,对主要元器件进行了参数的计算和选型,对高频开关电源的控制电路、驱动电路以及采样电路进行了设计。重点分析了PWM整流电路,利用Matlab6.5/simulink对PWM整流电路进行了仿真,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和有效性。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
1 绪论  11-23
  1.1 通信电源系统介绍  11-13
    1.1.1 通信电源供电的要求  11-12
    1.1.2 通信电源系统的组成  12-13
  1.2 高频开关整流器的结构分析  13-16
    1.2.1 高频开关整流器组成及原理  14-16
    1.2.2 高频开关整流器的主要技术要求  16
  1.3 通信开关电源国内外发展现状及趋势  16-20
  1.4 本文的选题意义  20-21
  1.5 本文的研究内容  21-22
  1.6 本章小结  22-23
2 高频开关整流器的研究分析  23-47
  2.1 PWM 整流电路分析  23-37
    2.1.1 传统功率因数校正技术  23-24
    2.1.2 THD 与功率因数计算分析  24-25
    2.1.3 单相电压型桥式整流电路的工作原理  25-28
    2.1.4 PWM 整流电路电流控制策略研究  28-29
    2.1.5 PWM 整流电路仿真  29-37
  2.2 DC-DC 功率变换电路研究分析  37-46
    2.2.1 DC-DC 功率变换器电路结构与拓扑  37-39
    2.2.2 DC-DC 电路高频变换原理分析  39-40
    2.2.3 软开关技术的应用  40-41
    2.2.4 移相全桥ZVS PWM 变换器原理分析  41-46
  2.3 本章小结  46-47
3 高功率因数整流电路的设计  47-53
  3.1 交流侧滤波电感的选择  47-48
  3.2 PWM 整流器直流侧二次滤波器的计算分析  48-49
  3.3 PWM 整流器直流侧电容的选择  49
  3.4 陷波滤波器的设计分析  49-51
  3.5 本章小结  51-53
4 DC-DC 功率变换电路的设计  53-61
  4.1 输出整流电路的选择  54-55
  4.2 高频变压器的设计  55-57
  4.3 输出滤波电路的设计  57-58
  4.4 谐振电感值的计算  58-59
  4.5 功率器件的选择  59
  4.6 输出整流二极管的选择  59-60
  4.7 本章小结  60-61
5 通信高频开关整流器的数字化控制电路设计  61-80
  5.1 数字化控制优点与原理分析  61-62
  5.2 TMS320F2812 DSP 外围电路设计  62-66
    5.2.1 时钟电路设计  63
    5.2.2 复位电路设计  63-64
    5.2.3 供电电源设计  64-66
  5.3 数字控制系统硬件设计  66-75
    5.3.1 PWM 整流电路数字控制硬件设计  66-68
    5.3.2 移相全桥数字控制系统硬件设计  68-75
  5.4 数字控制系统软件流程  75-79
    5.4.1 主程序设计  75-76
    5.4.2 中断服务程序设计  76-79
  5.5 本章小结  79-80
6 结论与展望  80-82
  6.1 结论  80
  6.2 展望  80-81
  6.3 本章小结  81-82
参考文献  82-86
附录  86-87
作者简历  87-88
学位论文数据集  88-89
详细摘要  89-91

相似论文

  1. 电网电压不平衡时复合型PWM整流器控制策略的研究,TM461
  2. 基于DSP的永磁同步交流伺服电机控制系统研究,TM383.42
  3. PWM整流器的PCH建模与控制,TM461
  4. 低损耗有源电力滤波器控制器设计,TN713.8
  5. 自主水下航行器组合导航算法研究与系统实现,U666.1
  6. 基于DSP和CPLD的运动控制卡设计与实现,TP273
  7. 基于DM6467 DSP处理器的多通道H.264视频编码软件设计,TN919.81
  8. 永磁直线电动机磁悬浮系统鲁棒控制策略研究,TM359.4
  9. 适合可再生能源接入的移动应急电源控制系统设计,TM46
  10. 基于DSP的单目视觉定位方法关键技术研究,TP391.41
  11. 手指运动姿态检测及对机械手的控制研究,R318.0
  12. 基于DSP的柑橘品质检测算法研究,TP391.41
  13. 数字信号处理器存储器系统设计,TP333
  14. 多载波调制中的关键问题及实现,TN919.3
  15. 阻抗源能馈型交流电子负载的研究,TM461
  16. 配电变压器监测终端的研究与设计,TM421
  17. 基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统的设计,TM921.541
  18. 基于三相PWM整流器的蓄电池充放电装置研究,TM461
  19. PWM整流技术在交流电力机车的应用,TM461
  20. 基于复杂可编程器件的数字化高压电源设计,TM46
  21. PWM整流器及其直接电流控制技术的研究,TM461

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 电源
© 2012 www.xueweilunwen.com