毕业设计（论文）-家用电器稳压电源--PWM部分设计.docVIP

目 录 1 前言 1 2 方案论证 2 3 设计要求 2 4 系统总体框 2 5 硬件电路的设计 3 5.1 变换电路 3 5.2 EPWM控制电路 5 5.2.1 电压整流检测电路 9 5.2.2 对电压波动进行正负补偿的控制电路路 11 5.2.3 三角波发生器电路 12 5.2.4 状态切换触发电路 12 5.2.5 稳压补偿过程 15 6 16 谢词 16 参考文献 17 附录1 18 1 前言80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。新的变换技术和控制理论的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用，到90年代，己出现了数控精度达到0.05V的数控电源，功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。从组成上，数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。目前在电力电子器件方面，几乎都为旋纽开关调节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦[1]。 随着数控电源技术的发展，PWM脉宽调制技术已成为稳压电源的一个热点。脉宽调制(PWM:(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。本文正是一种利用等脉冲宽度调制（EPWM）LC滤波器实现交流开关式稳压电源的。 2 方案论证Ｎ （EPWM——equalpulsewidthmodulation）PWM斩波器式交流稳压电源”的一种改进变形电路[2]，比原电路更简单，也更合理一些。 通过对以上几种方案的比较，我们选择方案四，采用等脉宽调制高频斩波器进行补偿的交流稳压电源。 3 设计要求P F C电路的设计； （3）变换电路的设计； （4）PWM控制电路设计； （5）辅助电源的设计； 4 系统总体框本系统采用一种利用等脉冲宽度调制（EPWM）技术配合高速电子开关、高频电子变压器和LC滤波器实现交流开关式稳压电源的实现思路。市电电压经整流滤波变为较为平滑的310V直流电压由PFC高功率因数校正电路校正为功率因数较高的直流后输入变换电路。变换电路是由EPWM斩波式脉冲调制控制电路来进行控制的，同时EPWM控制电路还要进行电压补偿已达到稳压的目的。系统整体框图如图1所示。 图1 交流稳压总体框图 5 硬件电路的设计EPWM）技术配合高速电子开关、高频电子变压器和LC滤波器实现交流开关式稳压电源的实现思路。 市电电压经整流和滤波电路产生一组非稳定的直流电压，提供给高速电子开关以实现能量交换。从市电直接取得交流电压，首先经过D1~D4桥式整流，C9、R23C10、R24RC滤波后再次经过C11滤波，最后获得平滑的输出直流电压。该直流电压经PFC功率因数校正电路获得较高的功率因数后送往后续电路。PFC+15V的辅助电源供电，同时该辅助电源也对PWM控制电路供电。由于该交流稳压电源设计是和同学两人一起做，本人负责交换电路、输出滤波和PWM控制电路，所以前面的整流滤波电路、PFC校正电路、辅助电源和显示电路不多做累述。下面将详细介绍交换电路、输出滤波和EPWM控制电路。 5.1 变换电路[3]是将从PFC输出的高功率因数的平滑直流电压变为波形为方波的交流电。变换电路是由EPWM桥式斩波器S1～S4Tr、直流整流电源D1～D4Lf、CfPFC校正电路和负载之间的，以便对变换后的电压波动进行正、负补偿。电路如图2所示： 图2 变换电路 桥式斩波器输出电压中的谐波，由滤波器Lf、Cf(Um/kπ)sinkDπ可以算出，当载波三角波频率fc=10kHz，N=200D=0.1～0.91所列。基波和各次谐波与调制比亦即占空比D的关系曲线如图3所示。可知EPWM正弦斩波电压的谐波频率与载波比N成正比，N越大谐波频率越高，所需的滤波器LF、CF的参数值也越小。所以，根据表1及图3可以计算LF及CF的值。 桥式斩波器所需的直流电源，由取自PFC校正电路输出端的电源Ui，通过整流器D1～D4EPWM桥式斩波器S1～S4EPWM工作方式、直流电源电压波形和直流电容Cd值的大小及其功能来区分的[4]。 表1 基波与各次谐波的幅值（fc=10kHz，N=200）b1/Um 0.1 0.2 0.3 0.4 .5 0.6 0.7 0.8 0.9 b199/Um -0.0984