基于STM32的数控开关电源设计

发布时间：2020-05-11 17:44

【摘要】：随着人工智能和物联网等新兴技术的快速发展,电力电子技术和计算机技术的应用领域越来越广泛,对电源的要求也越来越高,使电源朝着重量轻、体积小、高频化、高效率的方向发展,传统的模拟控制电源已不能满足这些新兴技术应用的需求。同时,为了满足电源低噪声高效率的要求,软开关技术在电源中的应用也变得十分迫切。针对这些问题,本文设计了一种基于STM32的数控开关电源,其主拓扑选用移相全桥软开关DC/DC变换结构。本文详细分析了移相全桥DC/DC变换器的工作原理和关键问题,并根据具体的电源设计要求,对变换器的相关参数选型进行了研究。同时建立了移相全桥软开关变换器的小信号模型,并求出了移相全桥变换器的传递函数。本文针对电源系统的非线性和不确定性,结合移相全桥变换器的传递函数,完成了数控开关电源的电压电流双闭环控制器的设计。通过对传统PID控制和模糊自适应PID控制两种控制方式的仿真结果进行比较,选取控制效果较优的模糊自适应PID作为本设计的控制算法。基于理论研究基础,本文以Matlab/Simulink为仿真平台,对数控电源系统进行仿真研究,并设计搭建了以控制芯片STM32为核心的电源样机,通过仿真和搭建样机两种方式验证了本文所设计的数控电源及其控制方法的可行性与有效性。
【图文】：

图 2.8 双极性控制方式时开关管的驱动信号制方式性控制方式下四个开关管的驱动信号。虽 与 Q4 导通，后半周期 Q2 与 Q3 导通，但通时间为 /2sT 。由此可以发现，在开关管导

图 2.9 有限双极性控制方式时开关管的驱动信号式控制方式下四个开关管的驱动信号。在该控互补，，且 Q1 与 Q4 同时开通，Q2 与 Q3 同Q3 的占空比为 1 D。当D不为 0.5 时，变
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM46

【参考文献】

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本文编号：2658833