60W雙管正激電源的數(shù)字與模擬控制研究.pdf

1、開關(guān)電源具有體積小、效率高等突出優(yōu)點，目前已廣泛應用在生活生產(chǎn)相關(guān)的各種電子電氣設(shè)備中。實際中隔離式小功率電源的拓撲主要采用反激式拓撲和單管正激拓撲，雙管正激由單管正激發(fā)展而來，雖然目前應用較少，但是因其具有磁復位簡單、開關(guān)管耐壓低等優(yōu)點，同樣有較為廣闊的應用前景。電源的控制策略也分為模擬控制和數(shù)字控制兩個大類，目前模擬控制應用較多，而數(shù)字化是控制策略的發(fā)展方向之一。本文的設(shè)計采用雙管正激拓撲結(jié)構(gòu)，對兩種控制方案都進行了較為詳細的論述。

2、本設(shè)計主要分為以下四個部分：
　　1、主電路的設(shè)計：首先設(shè)計主電路結(jié)構(gòu)，明確各部分的功能和使用的電路元件，然后依據(jù)指標對每個部分進行設(shè)計。依據(jù)計算公式或經(jīng)驗完成對部分元器件的選擇，包括熱敏電阻、輸入輸出電容和功率半導體器件的選擇等。然后設(shè)計高頻變壓器和濾波電感，主要是磁芯和繞組的設(shè)計，對設(shè)計過程做了詳細記錄，并對本設(shè)計采用的EMI濾波器結(jié)構(gòu)做簡要分析。
　　2、數(shù)字環(huán)路的設(shè)計：控制IC采用DSP2812芯片，采用運放芯片LM

3、358設(shè)計采樣調(diào)理電路和輸出過壓過流保護電路，用芯片 IR2110和外圍電路實現(xiàn)DSP對開關(guān)管的驅(qū)動，并對ADC采樣結(jié)果進行精度校正。軟件部分對數(shù)字PID原理做簡要分析，完成PWM波占空比的計算與輸出。
　　3、模擬環(huán)路的設(shè)計：模擬控制芯片采用UC3844，對輔助電源和芯片的啟動電路進行設(shè)計，對芯片外圍部分進行配置，實現(xiàn)了TL431和光耦的直流工作點電路。為使環(huán)路能夠穩(wěn)定工作的同時使系統(tǒng)具有良好的動態(tài)特性，需要對環(huán)路小信號模型進行

4、分析計算，然后設(shè)計TL431和誤差放大器的補償網(wǎng)絡(luò)。
　　4、實驗結(jié)果與分析：采用模擬控制的方案制作樣機，調(diào)試成功并測量實驗數(shù)據(jù)。驗證了基本功能的實現(xiàn)，其中包括：12V恒壓輸出，輸出達到最大功率60W時系統(tǒng)工作正常，熱穩(wěn)定性良好等。并對EMC電磁兼容性做了測試。接著對電源的電壓調(diào)整特性和負載調(diào)整特性進行測試，共記錄了3組實驗數(shù)據(jù)，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析確定穩(wěn)態(tài)精度誤差達到設(shè)計指標的要求。然后對主要波形進行測試分析，波形與理論分析一致