瑞薩杯20xx電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽設(shè)計(jì)報(bào)告(文件)
【正文】 ................................................................... 22 附錄 5 參考文獻(xiàn) .......................................................................................... 22 3 設(shè)計(jì)任務(wù) (見附 1) 設(shè)計(jì)要求 (見附 1) 題目分析 開關(guān)電源電路是電力電子電路中的一種，被廣泛應(yīng)用在小功率及各種電子設(shè)備領(lǐng)域，顧名思義，開關(guān)電源就是電路中的電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)的電源，對(duì)于 AC/DC 電路， 主要控制對(duì)象是電壓和電流。如圖 1 所示，在整流運(yùn)行狀態(tài)下，當(dāng)Us0 時(shí)，有 V2， VD4， VD1， Ls 和 V3， VD1， VD4， Ls 分別組成了兩個(gè)升壓斬波電路。 可以看出電壓型 PWM 整流電路是升壓型整流電路，滿足題目要求。 由于其電路即可升壓也可降壓，控制不當(dāng)即可引起器件的損壞，難度大。 由 BOOST 電路公式，在電流連續(xù)下 Vout=1/(1a)*Vin,(注： a 為 PWM 波的占空比 )，可見只要選擇合適的占空比的 PWM 波，就可以得到想要結(jié)果，在經(jīng)過 PID 閉環(huán)調(diào)節(jié)，就可以進(jìn)行精確的控制。 系統(tǒng)硬件電路模塊化，便于硬件測(cè)試和電路查詢。通過電壓傳感器和電流傳感器對(duì)輸出電壓電流檢測(cè)，經(jīng)過 主控芯片 將輸出采樣的電壓與 36v 比較根據(jù)比較結(jié)果來控制 boost 電路，以此來使輸出電壓穩(wěn)定。 減輕了主控的的負(fù)擔(dān)。驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)原理圖如下： 圖 7 驅(qū)動(dòng)電路原理圖 輔助電源模塊： 由于芯片的工作需要直流電源，但是并沒有提供可用的直流源，所以購(gòu)買成品電源模塊，直接從 220V 電源出獲取，以便讓芯片正常工作 。 時(shí)過流保護(hù)，熔斷絲不能達(dá)到精確要求。 方案三 在方案二的基礎(chǔ)上改進(jìn)， 采用繼電器 jw2sndc12v。 傳感模塊的引腳圖如下： 圖 10 VSM025A 引腳圖 10 圖 11 CSM005A 傳感器引腳圖 對(duì)于 VSM025A 是， 將輸出端 M 接到 ADC 采樣，通過算法轉(zhuǎn)換即可得到當(dāng)前負(fù)載電壓。 計(jì) TMS320F2812 是 TI 公司的一款用于控制的高性能、多功能、高性價(jià)比的 32位定點(diǎn) DSP芯片。 由于DSP2812 芯片內(nèi)部有 12 位的 ADC，還有 EVA， EVB 分別具有 6 路 PWM 輸出，省去了要用額外 ADC 和 PWM 發(fā)生芯片，使得系統(tǒng)得以簡(jiǎn)化，減少工作量，是系統(tǒng)可靠性得到增加， 所以選擇該芯片作為電路的主控是很好的選擇。 測(cè)試 采取 直接測(cè)量負(fù)載端和變壓器副邊的電壓電流。 (3)AC/DC 模塊輸入電壓變化時(shí)的工作狀態(tài) 負(fù)載穩(wěn)定即輸出電流 AO 2I ? 時(shí) ，通過改變自耦變壓器來改變輸入電壓 sU 使其在 20V~30V 的范圍內(nèi)變化，每 變動(dòng) 1V 取一個(gè) 測(cè)量點(diǎn)，同時(shí)計(jì)算電壓調(diào)整率。 測(cè)試次數(shù) 動(dòng)作電流 /A 1 2 3 (5)功率因數(shù)測(cè)量 通過使用 單相電參數(shù)測(cè)量?jī)x可測(cè)電源側(cè)的 功率因數(shù)，測(cè)試結(jié)果如下： 測(cè)試次數(shù) 功率因數(shù) 1 2 3 4 5 可見功率因數(shù)較低， 進(jìn)的方向與結(jié)論 電路存在的不足 2A 的電流，所以主回路上的元器件在選取上藥特別考慮其耐流性能。 改進(jìn)方向 1 充分考慮每個(gè)元件的性能選擇 合適的元件，減少不必要的浪費(fèi) 2 針對(duì)功率因數(shù)較低，應(yīng)該合理設(shè)置 PID 參數(shù)，還要從硬件上設(shè)計(jì)出合適 的功率因數(shù)調(diào)節(jié)電路，從軟硬件上共同調(diào)整功率因數(shù)。 （ 2）當(dāng) Us=24V， Io 在 ～ 范圍內(nèi)變化時(shí)，負(fù)載調(diào)整率 SI ≤ %。 2. 發(fā)揮部分 （ 1）實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正，在 Us=24V， Io=2A， Uo=36V 條件下，使 ACDC 變換電路交流輸入側(cè)功率因數(shù)不低于 。 16 附錄 2 主電路原理圖 17 附錄 3 部分程序清單 主程序清單： void main(void) { //電壓環(huán)參數(shù) ref = 36。 = _IQ(4)。 = _IQ(4)。 = _IQ(0)。 // Initialize System Control: // PLL, WatchDog, enable Peripheral Clocks InitSysCtrl()。 // Clear all interrupts and initialize PIE vector table: // Disable CPU interrupts DINT。 // Initialize the PIE vector table with pointers to the shell Interrupt InitPieVectTable()。 // EVA PWM 12 pins CAP1 = 1。 //定義中斷入口 EALLOW。 //開中斷 = 1。// Initialize all the Device Peripherals //Configure ADC = 0x0002。s ADCIN00) as 1st SEQ1 conv.//輸出電壓 = 0x2。s ADCIN01) as 1st SEQ1 conv.//輸入電壓 = 0x6。 // Enable SEQ1 interrupt (every EOS) 19 // Configure EVA // Assumes EVA Clock is already enabled in InitSysCtrl()。 // Timer1 counter = 1。 = 0x0000。 = 1。//電感電流 v_in = 4 ?？s小 10 倍，之后累加 10 次 vo += _IQmpy(Voltage_h, _IQ(35))。 view1[nn]= 20*_IQtoF(v1)。 = _IQmpy(, v1)。 //Current_q*(2^12)/*5*(2^15)。pid_idc, i)。 if(nn == 800) { nn = 0。 // Acknowledge interrupt to PIE
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