60w双管正激电源数字与模拟控制地研究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文60W双管正激式电源的数字与模拟控制研究研究生：黄博指导教师：余厉阳游彬2012年12月ThesisSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterTheresearchofdigitalandanalogcontrolfor60WSwitchesForwardpowersupplyCandidate:HuangBoSupervisor:YuLiyangYouBinDecember，2012杭州电子科技大学学位论文原

2、创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后

3、，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要开关电源具有体积小、效率高等突出优点，目前已广泛应用在生活生产相关的各种电子电气设备中。实际中隔离式小功率电源的拓扑主要采用反激式拓扑和单管正激拓扑，双管正激由单管正激发展而来，虽然目前应用较少，但是因其

4、具有磁复位简单、开关管耐压低等优点，同样有较为广阔的应用前景。电源的控制策略也分为模拟控制和数字控制两个大类，目前模拟控制应用较多，而数字化是控制策略的发展方向之一。本文的设计采用双管正激拓扑结构，对两种控制方案都进行了较为详细的论述。本设计主要分为以下四个部分：1、主电路的设计：首先设计主电路结构，明确各部分的功能和使用的电路元件，然后依据指标对每个部分进行设计。依据计算公式或经验完成对部分元器件的选择，包括热敏电阻、输入输出电容和功率半导体器件的选择等。然后设计高频变压器和滤波电感，主要是磁芯和绕组的

5、设计，对设计过程做了详细记录，并对本设计采用的EMI滤波器结构做简要分析。2、数字环路的设计：控制IC采用DSP2812芯片，采用运放芯片LM358设计采样调理电路和输出过压过流保护电路，用芯片IR2110和外围电路实现DSP对开关管的驱动，并对ADC采样结果进行精度校正。软件部分对数字PID原理做简要分析，完成PWM波占空比的计算与输出。3、模拟环路的设计：模拟控制芯片采用UC3844，对辅助电源和芯片的启动电路进行设计，对芯片外围部分进行配置，实现了TL431和光耦的直流工作点电路。为使环路能够稳定工

6、作的同时使系统具有良好的动态特性，需要对环路小信号模型进行分析计算，然后设计TL431和误差放大器的补偿网络。4、实验结果与分析：采用模拟控制的方案制作样机，调试成功并测量实验数据。验证了基本功能的实现，其中包括：12V恒压输出，输出达到最大功率60W时系统工作正常，热稳定性良好等。并对EMC电磁兼容性做了测试。接着对电源的电压调整特性和负载调整特性进行测试，共记录了3组实验数据，通过对实验数据的分析确定稳态精度误差达到设计指标的要求。然后对主要波形进行测试分析，波形与理论分析一致。同时从波形中也观察到环

7、路出现了较小振荡。关键词：双管正激，数字控制，开关电源，DSP，模拟控制，UC3844I杭州电子科技大学硕士学位论文AbstractBecauseofthesmallvolumeandhighefficiency,SwitchingPowerSupply(SPS)havebeenimplementedtoalotofelectricandelectronicinstruments.ForwardandFlybackarethemostcommontopologiesforsmalloff-linepowe

8、rsupply.SwitchesForwardisderivedfromForward.Comparetoothertopologies,SwitchesForwardhaslotsofadvantagesinsomespecificapplicationsandithasbroadprospect.Boththeanalogandthedigitalcontrolstrategiesaredescribedinthethes