基于DSP的大功率高频水冷开关电源设计.PDFVIP

北京工商大学学报(自然科学版) Vo l. 28 No.2 第 28 卷第2 期 60 2010 年 3 月 lournal of Beijing Technology and Business University( Natural Science Edition) Mar. 2010 文章编号: 1671-1513 (2010) 02-0060-06 基于 DSP 的大功率高频水冷开关电源设计 唐永龙 刘玉德 路春英2 (1.北京工商大学机械工程学院，北京 100048; 2. 北京京仪椿树整流器有限责任公司，北京 100040) 摘 要:研究了基于 TMS320LF2407A 的移相全桥的 ZVS 软开关高频开关电源的设计方案;介绍了 20 V/1 500 A 大功率开关电源的控制电路及主电路的设计过程以及主电路的元器件选型、参数计 算方法;实现了通讯和网络控制功能，使控制系统有更高的稳定性和更强的灵活性，可以适应工业 现场对高品质开关电源的要求.实验表明本设计有很高的满载稳定性，符合工业产业化生产要求 关键词:开关电源 DSP; 水冷;大功率 中图分类号: TN86 文献标志码 :A 电源是电化学行业的关键设备，稳定而高效的 1 控制电路的设计 电源直接影响到产品的品质，并可以节省电能，提高 能糠的利用率，减少对电网的谐波污染. 1. 1 TMS320LF2407 A 电镀加工是电化学行业经常采用的技术，其中 本研究采用 TMS320LF2407A 为核心进行控制. 电源是关键设备，其性能的优劣直接影响到电镀产 TI 公司 TMS320 系列 DSP 的体系结掏专为实时信 品的工艺质量，也是电镀业节能增效的决定性因素， 号处理而设计，该系列 DSP 控制器将实时处理能力 且对电网的绿色化有重要影响.电镀电源属于低压 和控制器外设功能集于→身，为控制系统应用提供 大电流设备，要求操作简便、能承受输入端的突变和 f一个理想的解决方案 2 ，. TMS320 系列具有指令 输出端短路及过载的冲击 集丰富、操作灵活、高速运算能力、并行传输结构、接 随着电力电子功率器件的发展，大功率开关电 口丰富等特性，可以满足大功率高频开关电源的控 源向高频化、数字化、绿色化、智能化方向发展[IJ 制要求. 传统功率器件的冷却方式是加大散热片强制风冷， 1. 2 主控板硬件电路设计 冷却效率和工业现场的环境适应能力受到很大的限 高频开关电源的工作频率一般都在儿十 kHz 制.传统的控制电路采用的是模拟电路的形式，由 到两百多 kHz 的范围、在控制电路设计的过程中必 于开关电源通常工作在高频状态，模拟电路的 EMC 须考虑到 EMC 和1 EMI 的问题，硬件电路的设计要 电磁兼容和 EMI 电磁干扰问题比较突出.本文以 尽量减少或避免高频情况