【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ................................................................................................................. 20 參考文獻(xiàn) .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第一章 緒論 研究的背景與意義 隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，生產(chǎn)生活中的自動(dòng)化裝置的使用變得越來越頻繁，越來越多的領(lǐng)域開始用機(jī)器取代人力的勞動(dòng)，加快生產(chǎn)的速度和精準(zhǔn)度。我們知道工業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，必然要消耗能源。根據(jù)物理學(xué)中的能源定律，一種能源的產(chǎn)生必然導(dǎo)致另一種能源的消耗。而在這些能源當(dāng)中，大多是不可再生能源，因此，節(jié)能的重要性自然體現(xiàn)出來。隨著工業(yè)化的推進(jìn)，社會(huì)的污染現(xiàn)象普遍惡化。自從發(fā)達(dá)國(guó)家出現(xiàn)，霧霾，水俁病，有毒煙霧，全球氣候變暖等現(xiàn)象之后，人們開始緊張，并且也開始關(guān)心了自己生活的環(huán)境，特別是老牌的資本主義國(guó)家，他們的前期發(fā)展基 本上是以消耗能源來提升的，因此，修復(fù)被破壞的自然也是迫在眉睫的事情。隨著人們意識(shí)的覺醒，越來越多的國(guó)家開始向清潔能源發(fā)展，比如風(fēng)能，電能，地?zé)崮?，核能等等? 工業(yè)進(jìn)程不然也會(huì)帶來新的技術(shù)，集成電路的發(fā)展，人們開始擁有高性能的 DSP 芯片，本次設(shè)計(jì)就是運(yùn)用很高性能的定點(diǎn) DSP芯片，用它的事件管理器來產(chǎn)生 PWM波形，觸發(fā)電力電子電路的運(yùn)作，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓。 國(guó)內(nèi)外研究狀況以及面臨的問題 國(guó)內(nèi)外研究狀況 能源的問題一直是各個(gè)國(guó)家關(guān)心的問題，關(guān)注政治新聞的人都知道，世界上的戰(zhàn)爭(zhēng)基本上都是由于能源界分引起的，在各國(guó)的發(fā)展中，各自利用各自的資源和技術(shù)，開辟新能源。比如有的國(guó)家，開發(fā)風(fēng)能，在風(fēng)能資源比較好的別地方架設(shè)風(fēng)車發(fā)電機(jī)發(fā)電。有的國(guó)家開發(fā)地?zé)崮?，通過地?zé)岚l(fā)電提供能量，想我國(guó)就利用我國(guó)豐富的水資源，通過水力發(fā)電提供電能。有些國(guó)家，像日本，沒有什么資源，就只能靠核能發(fā)電。 以上的產(chǎn)生電能的技術(shù)，固然可行，但是在諸多領(lǐng)域，這些事遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求的，因此，人們開始使用蓄電池。蓄電池的發(fā)展已經(jīng)有很多年的歷史了， 他通過外接直流電路給蓄電池充電，最后，充完的電能又釋放供點(diǎn)擊使用。在充電器的方面，電力電子技術(shù)運(yùn)用最為廣泛，一般都是采用 ACDC 電路，將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，然后再通入到蓄電池，給其供電，電力電子電路中我們一般選用全控型器件，全控型器件不許要有觸發(fā)波形，因此，我們您選擇了 DSP 的事件管理器，用來產(chǎn)生帶死區(qū)的 PWM波形，用來驅(qū)動(dòng)全控型器件，完成整個(gè)電路的正常運(yùn)行。 面臨的問題 基于 DSP 擬設(shè)計(jì)一個(gè)電動(dòng)汽車充電電源系統(tǒng) 的主要部分是 DSP 處理器和電力電子部分，因此， DSP控制器的發(fā)展和電力電子技 術(shù)的發(fā)展，對(duì)本設(shè)計(jì)起著制約作用。隨著數(shù)字信號(hào)處理的出現(xiàn)， DSP技術(shù)在不斷發(fā)展，他特有的采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的分開存取，這樣取數(shù)和取指令就可一分開進(jìn)行，如此操作，可以大大加快，控制器的運(yùn)算速度，并且， DSP 內(nèi)部含有獨(dú)立的硬件乘法器，這使得他在處理乘法運(yùn)算的時(shí)候，比通常的控制器要快很多，因?yàn)?，硬件乘法器的存在，使?DSP 內(nèi)部很多指令變成了單周期的指令，這樣，相比于大量數(shù)據(jù)運(yùn)算的時(shí)候， DSP 的優(yōu)越性能就充分體現(xiàn)出來。同時(shí) DSP 還采用流水線操作，這使得，任務(wù)的進(jìn)行分散開來，大大加快整體的處理速度。除 此之外， DSP 內(nèi)部含有大量的獨(dú)立總線，比方說 DMA 數(shù)據(jù)總線，這樣使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，直接過單獨(dú)的 DMA 總線，而不需要占用總線，這樣 CPU 就不需要掛起，也大大加快了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度。但是，看到有點(diǎn)的同時(shí)，問題也相應(yīng)出來了，由于他獨(dú)特復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，使得 DSP 的運(yùn)行速度不可能達(dá)到很快，因此，為了得到更好地性能，如何巧妙地設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) DSP 的復(fù)雜和高速同時(shí)并存是一個(gè)亟待解決的問題。 隨著電源技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)穩(wěn)壓電源不斷出現(xiàn)新的產(chǎn)品，在電力電子的基礎(chǔ)上，開發(fā)人員充分采用自動(dòng)控制原理的方法，達(dá)到電源的充分穩(wěn)定性能。 電力電子的快速發(fā)展是離不開，電力電子及器件的發(fā)展的，從最原始的二極管，到晶閘管，到全控型器件等等，電力電子器件是不斷發(fā)展的，在滿足當(dāng)下的要求的時(shí)候，他們表現(xiàn)出了較高的性能，但是，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電力電子器件的性能也制約著我們進(jìn)一步高性能開關(guān)電源的實(shí)現(xiàn)。為此，繼續(xù)尋找更好的電力電子器件是當(dāng)下研究人員應(yīng)該關(guān)注的問題。 本次蓄電池充電設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn) 本次蓄電池充電設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)是通過，電力電子電路來將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，其中電力電子電路的全控型器件的觸發(fā)波形是由我們的 DSP 控制器產(chǎn)生的， DSP 通過事 件管理器的PWM 發(fā)生電路，產(chǎn)生我們所需要的并且自帶死區(qū)的 PWM 波形，完成這兩項(xiàng)工作之后，將輸出的電源直接輸入到蓄電池，完成本次設(shè)計(jì)。 事件管理器的簡(jiǎn)介 DSP 的事件管理器功能很強(qiáng)大，一般的都包含通用定時(shí)器，帶有比較捕獲單元，還有就正交編碼電路，事件管理器的定時(shí)器，比較捕獲，已經(jīng)正交編碼電路的功能其實(shí)都是相近相同的，只是名稱不同罷了。事件管理器模塊中的通用定時(shí)器，可以認(rèn)為改變，通過編程可以實(shí)現(xiàn)，他在外部或者內(nèi)部時(shí)鐘的基礎(chǔ)上運(yùn)行，用引腳 TCLKINA 來提供外部輸入的時(shí)鐘，用TDIRA用于 定時(shí)器的技術(shù)方向的規(guī)定，前提是，同用定時(shí)器此時(shí)必須工作在定向增減計(jì)數(shù)模式。 事件管理器的中斷事件，每組都有不同的中斷標(biāo)志，中斷使能寄存器以及外部的一些中斷請(qǐng)求事件，通過中斷優(yōu)先級(jí)，我們可以人為設(shè)定，中斷響應(yīng)的先后，中斷使能位決定又中斷發(fā)生的時(shí)候，控制器是否相應(yīng)中斷，中斷屏蔽寄存器，也決定著中斷產(chǎn)生之后是否產(chǎn)生中斷響應(yīng)。中斷標(biāo)志寄存器則放映的是中斷產(chǎn)生之后，中斷時(shí)那個(gè)中斷。 電力電子技術(shù)的簡(jiǎn)介 電力電子技術(shù)，其實(shí)也可是說是開關(guān)電源技術(shù)，主要是利用開關(guān)器件，實(shí)現(xiàn)電源的轉(zhuǎn)換，常用的器件分為半控型器件和全控型器件等等，通過觸發(fā)信號(hào)控制開關(guān)器件的導(dǎo)通與斷開，來實(shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通與關(guān)斷，一般應(yīng)用與升降壓電路，推完電路，整流電路，逆變電路，以及電機(jī)控制電路，本次設(shè)計(jì)中，主要用到電源的變換電路。 蓄電池的介紹 蓄電池是一種存儲(chǔ)電能的裝置，在使用前，首先使用直流電充電，是的蓄電池存儲(chǔ)能量，充滿電后直接給電機(jī)等耗電器件供電，給整個(gè)自動(dòng)化的系統(tǒng)提供動(dòng)力。常用的蓄電池一般都是化學(xué)電池，都包含有陰極和陽極 ，充電池使用也有一定的壽命，當(dāng)然，當(dāng)一定時(shí)間后，充電不能沖進(jìn)去的時(shí)候，可以用較低的直流電源方向充電，讓陽極和陰極的電棒上的覆蓋物反向電離掉，這樣，新的電極又重新裸露在電解液中。 論文的主要工作及章節(jié)安排 論文的主要工作 本次設(shè)計(jì) 基于 DSP 擬設(shè)計(jì)一個(gè)電動(dòng)汽車充電電源系統(tǒng) ，主要完成電源的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)交流電變直流電，然后通過 DSP 提供的帶死區(qū)的 PWM波形控制全控型器件，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)，最后輸出端的電壓送到蓄電池的對(duì)呼入端口，完成本次電路的設(shè)計(jì)。為此，本次論文的設(shè)計(jì)，主要按照這個(gè)思路對(duì)各個(gè) 模塊進(jìn)行講解。 論文的結(jié)構(gòu)安排 第一章，緒論，主要講解 基于 DSP 擬設(shè)計(jì)一個(gè)電動(dòng)汽車充電電源系統(tǒng) 的研究背景和意義，講述了國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和研究方向，說明了 基于 DSP 擬設(shè)計(jì)一個(gè)電