基于DSP的PWM型开关电源的设计.pdfVIP

维普资讯 自动化与仪器仪表 基于DSP的PWM 型开关电源的设计 尹熙鹏 ，段哲 民 (西北工业大学 电子信息学院，陕西 西安 710072) 摘 要 ：介绍了基于 DSP的PWM 型开关电源的原理及设计方法 ，以DSP芯片TMS32OLF2407产 生SPWM为例阐述 了开关电源中PWM波形的实现方法。仿真结果表明，基于DSP的开关电源具有稳 定快、失真小、负载对系统影响小的特点。 关键词 ：数字信号处理 脉 宽调制 正 弦脉 宽调 制 目前 ，开关 电源 以具有小型 、轻量和高效 的特点而 被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备和 通信设备中，是当今 电子信息产业飞速发展不可缺少的 一 种 电源方式。与之相应 ，在微 电子技术发展 的带动下 ， DSP芯片的发展 日新月异 ，功能 日益强大 ，性价 比不断 i一 上升 ，开发手段不断改进 ，其处理速度 比CPU快 10-50 B 倍 ，因此基于 DSP芯片的开关 电源可 以说是天作之合 ， 图 2开关 电源控制原理 图 拥有着广 阔的前景 ，可用于先进 的机载 电源 中，也是开 关 电源今后 的发展趋势。 电源必须要有一套储能装置 ，在开关接通 时将一部份能 1PWM 型开关 电源原理 量储存起来 ，在开关断开时，向负载释放[41。图2中，由 嗍 型开关 电源的结构框 图如图 1所示 。 电感 、电容 c2和二极管 D组成 的电路就具有这种功 市电信号经过输入滤波和整流滤波后实现AC／DC 能。电感 和 c2用 以储存能量 ，在开关断开时，储存在 转换 ，将 电网交流 电直接整流为较平滑 的直流 电，以供 电感 L和 c2中的能量通过二极管 D释放给负载 ，使负 下一级变换 ；再经过逆变器后实现 DC／AC转换 ，将整流 载得到连续而稳定的能量 。因二极管 D使负载 电流连续 后 的直流 电变为交流 电，这是 PWM型开关 电源实现 不断，所 以称为续流二极管 。AB间的电压平均值 可 PWM控制 的核心部分 ，其频率越高 ，体积 、重量与输 出 表示为 ： 功率之 比越小 。最后再通过输 出整流与滤波 ，根据负载 1仙=死N／xE (1) 需要 ，提供稳定可靠 的直流 电源 。 式 中， 为开关每次接通 的时间 ， 为开关通断的工作 2PWM控制原理 周期 (即开关接通时间 和关断时间 之和)。由式 开关 电源控制原理 图如 图2所示 。图中，开关 K 以 (1)可知 ，开关接通时间和工作周期 的比例改变 ，AB问 一 定 的时间间隔重复地接通和断开 ，在开关 K接通时 ， 电压 的平均值也 随之改变 ，因此 ，随着负载及输入 电源 电压 的变化 自动调整 和 的比例 ，便能使输 出电压 输入 电源E可通过开关 和滤波电路提供给负载吼 为 。 维持不变 。改变接通时间 和工作周期 比例亦即改 负载提供能量 ；为使负载能得到连续 的能量 ，开关稳压 变脉冲的 占空 比，这种方法称 为 “时间比率控 输 出 制”(TimeRatioControl，缩写为 ，I’RC)…。这里按 AC