全桥移相PWM开关电源的数字化控制方案（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）第45卷第9期2021年9月电力电子技术Vol.45,No.9September2021PowerElectronics图2主电路图定稿日期:2021-05-16作者简介:石宏伟(1978-,女,江苏江阴人,讲师,研究方向为电子技术应用和高频开关电源的设计与应用。1引言近年来,随着数字技术的不断发展,数字控制越来越多地被引入开关电源的设计中。数字控制克服了以往全桥移相PWM开关电源DC/DC电路中模拟控制芯片存在的误差、老化、温度影响、漂移、非线性不易补偿等缺点,提高了电源的灵活性、适应性和可靠性[1]。在此对全桥移相PWM开关电源的数字化控制方案进行了研究,在分析主电路和控制电路各环节理论的基础上设计了一款数字控制方式的20kHz全桥移相PWM开关电源,并应用Pspice仿真软件对开关电源主电路的运行情况进行了仿真,仿真和实验结果均表明系统设计可行,性能指标基本可以满足设计要求。2PWM开关电源的DSP实现方案该开关电源主要由主电路和以DSP为核心的控制电路组成。控制电路主要包括DSP数字控制器、IGBT驱动电路、检测电路、保护电路以及辅助电源电路,如图1所示。2.1主电路的设计图2示出主电路[2]。Udc为220V单相交流电源经整流滤波后的输出直流电压,经由VT1~VT4构成的逆变电路产生高频开关脉冲,再经高频变压器,在次级线圈感应出交变的方波脉冲,由全波整流电路和LC滤波器消除高频成分、电流冲击并减小电路的纹波系数,得到所需的恒定直流电压。逆变电路采用单相全桥逆变器结构,4个功率开关器件IGBT在DSP控制回路作用下作周期性的开关动作,将直流电压逆变成频率为20kHz的脉冲电压。采用PWM方式保持开关频率不变,全桥移相PWM开关电源的数字化控制方案石宏伟(江阴职业技术学院,电子信息工程系,江苏江阴214433摘要:提出全桥移相PWM开关电源的DSP实现方案框图,对其主电路和控制电路的硬件电路及参数估算进行了详细设计,并对其数字控制系统的软件设计方法进行了研究,全面介绍了一种全桥移相PWM开关电源的数字化控制方案。经软件仿真和实验验证,通过DSP实现数字控制,输入电压在较宽范围内变化时都能获得满意的控制效果,表明该数字化控制方案是可行的。关键词:开关电源;数字控制;全桥移相中图分类号:TN86文献标识码:A文章编号:1000-100X(202109-0108-03TheDigitalControlSchemeofFull-bridgePhase-shiftedPWMSwitchingPowerSupplySHIHong-wei(JiangyinPolytechnicCollege,Jiangyin214433,ChinaAbstract:Thegeneralblockdiagramisproposedfirstly,thenthemaincircuitandcontrolcircuitoffull-bridgephase-shiftedPWMswitchingpowersupplyaredesigned,andthesoftwaredesignmethodofdigitalcontrolsystemisintro-duced.FinallythedesignedsystemissimulatedwiththePspicesimulationsoftware.Thesimulationresultsshowthatthecontroleffectissatisfactorywheninputvoltagechangesinawiderangeandthedigitalcontrolschemeisfeasible.Keywords:switchingpowersupply;digitalcontrol;full-bridgephase-shifted图1总体结构框图108图4DSP的移相原理图通过改变驱动脉冲的占空比达到改变输出电压的目的,实现24V的恒压输出。设计要求:输出功率Po=3kW,输出稳定的直流电压Uo=24V,则额定输出电流Ip=Po/Uo=125A,即为高频变压器次级电流。通过计算,初级电流I=5A,则可得到流过IGBT的电流为5A,而加在开关管两端的正向电压为550V,据此选择型号为APT13GP120B的IGBT。逆变桥上的电容可选用2200pF的电容。逆变电路的输出电压500V加至高频变压器初级,在变压器作用下,次级电压为20V,这就要求变压器的匝数比为25∶1。全波整流电路将高频变压器输出的正负对称的脉冲电