參賽學(xué)校南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院(編輯修改稿)
2024-07-23 13:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 案。Boost功率因數(shù)校正電路輸出為高于36V的直流電，為達(dá)到設(shè)計要求，需要使用一級DCDC變換電路進(jìn)行降壓，使得系統(tǒng)最終的輸出為36V直流。為了達(dá)到盡量高的效率以及提高最終輸出電源的質(zhì)量，本級DCDC變換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇就顯得尤為重要。方案一：采用TL494搭建正激式DCDC變換電路正激變換升/ 降壓范圍寬，廣泛應(yīng)用于中小功率電源變換場合。正激變換器的輸出功率不象反激變換器那樣受變壓器儲能的限制，因此輸出功率較反激變換器大，但是正激變換器的開關(guān)管電壓應(yīng)力高，為兩倍輸入電壓，有時甚至超過兩倍輸入電壓。驅(qū)動芯片TL494 是一種價格便宜、驅(qū)動能力強、死區(qū)時間可控，同時帶有兩個誤差放大器，當(dāng)負(fù)載變化時來進(jìn)行電壓和電流反饋PI調(diào)節(jié)， 這樣進(jìn)一步加強了電源的穩(wěn)定性。圖13 正激式DCDC基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖圖13所示為正激式DCDC基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。電路中需要一個高頻變壓器，電路參數(shù)的確定相對復(fù)雜，照成效率無法有效提升，故不采用此方案。方案二：基于LM5117的同步整流DCDC方案DC/DC變換器的損耗很大一部分是輸出端整流管的損耗，即使采用低壓降的肖特基二極管,~,導(dǎo)致整流損耗增大,電源效率降低。因此,使用同步整流DCDC電路用通態(tài)電阻極低的電力MOSFET來取代整流二極管以降低整流損耗。LM5117同步整流控制芯片，適用于高電壓或各種輸入電源的降壓型穩(wěn)壓器應(yīng)用。其控制方法基于采用仿真電流斜坡的電流模式控制。電流模式控制具有固有的輸入電壓前饋、逐周期電流限制和簡化環(huán)路補償?shù)墓δ堋Ｊ褂梅抡婵刂菩逼驴山档兔}寬調(diào)制電路對噪聲的敏感度，有助于實現(xiàn)高輸入電壓應(yīng)用所必需的極小占空比的可靠控制。符合設(shè)計需求，故選用LM5117為DCDC控制芯片方案一：采用C51單片機作為MCU雖然本隊成員能夠熟練應(yīng)用51單片機實現(xiàn)不同需求，但是51單片機功能相對較弱，且速度較慢，所以此方案不采用。 方案二：采用MSP430F149作為MCU MSP430F149是德州儀器生產(chǎn)的16位低功耗微控制器，內(nèi)部集成8通道12位ADC，能夠滿足設(shè)計采樣的要求。但是完成PID算法需要進(jìn)行一定量的數(shù)學(xué)計算，控制器的運算速度要求較高，MSP430F149片內(nèi)高速緩存（RAM）容量為2K，加上主頻較低，故不采用此方案。 方案三：采用STM32F103作為MCUSTM32系列微控制器是基于ARMCortex M3 內(nèi)核的高速微控制器，F(xiàn)103帶有64K FLASH代碼空間，以及20K的片內(nèi)高速緩存。內(nèi)核工作于72MHz，能夠滿足大量數(shù)學(xué)運算的需求。故采用此方案。二、 分析計算功率因數(shù)： 調(diào)制器傳遞函數(shù)： 反饋傳遞函數(shù)：開環(huán)響應(yīng)：
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