DCDC变换器中数字控制器的研究及实现

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1、分类号学号M201172244学校代码10487密级硕士学位论文DC/DC变换器中数字控制器的研究及实现学位申请人：王晓斌学科专业：软件工程指导教师：童乔凌讲师答辩日期：2014年1月17日万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandImplementationofDigitalControllerDC/DCConverterControllerCandidate:W

2、angXiaobinMajor:SoftwareEngineeringSupervisor:LecturerTongQiaolingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本

3、声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着电力电子技术的

4、飞速发展和绿色环保理念的深入人心，电子产品正沿着小型化、高效节能、多功能的方向发展。采用数字控制器设计的DC/DC变换器由于其设计灵活、开发周期短、移植复用简单、易实现模块化管理等优点越来越受到人们的青睐，被广泛的应用于各种电源产品中，成为现代电源设计技术的一个重要的方向。本文的主要内容是针对电压反馈PWM控制模式的Boost型DC/DC变换器，设计一个基于FPGA的数字控制器，并且搭建一个实验平台来验证设计结果。数字控制器包括ADC控制模块、数字PID控制模块、数字PWM模块三个部分。针对FPGA的结构特点，为了提高PID控制算法的

5、效率、减小硬件开销、缩短开发周期，采用Systemgenerator这一工具实现DA算法的PID控制器。ADC控制模块和数字PWM模块由VerilogHDL语言实现，其中数字PWM模块采用基于延迟链的计数混合型结构，在保证精度的同时也减小了计数时钟频率的大小。连接FPGA实现的数字控制器和PCB板上的Boost型电路搭建一个实验平台进行测试。实验结果和仿真分析表明系统的输出电压保持稳定，纹波系数小，具有良好的动态性能，总体性能达到了设计的预期目标。关键字：数字控制器BoostDC/DC变换器FPGA分布式算法PID控制器Systemg

6、eneratorI万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractAlongwiththerapiddevelopmentofpowerelectronicsanddeeplypopularityofenvironmentalprotectionidea,theelectronicproductsarebecomingdiminutive,efficientenergysavingandmultifunctional.TheDC-DCconvertersdesignedwithdigitalcontrollerarebecomingm

7、oreandmorepopularduetoitsflexibledesign,shortdevelopmentcycle,simpletotransplant,easytoachievemodularizationmanagementandsoon.Theyarewidelyappliedinvariouskindsofpowersupplyproducts,whichisasignificantdirectionofmodernpowersupply'sdesign.Themaincontentofthispaperisthest

8、udyanddesignofBoostDC-DCconverterusingthevoltagefeedbackcontrolbasedonaFPGAdevelopmentboardaswellassettingupae