【導讀】本文帶給大家的是基于DSP的大功率高頻開(kāi)關(guān)電源電路設計的解析，本電路設計充分發(fā)揮了DSP強大功能，可以對開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行多方面控制，并且能夠簡(jiǎn)化器件，降低成本，減少功耗，提高設備的可靠性。應該是很多電源工程師都需要的知道的知識點(diǎn)哦。
1、電源的總體方案
本文所設計的開(kāi)關(guān)電源的基本組成原理框圖如圖1所示，主要由功率主電路、DSP控制回路以及其它輔助電路組成。
開(kāi)關(guān)電源的主要優(yōu)點(diǎn)在“高頻”上。通常濾波電感、電容和變壓器在電源裝置的體積和重量中占很大比例。從“電路”和“電機學(xué)”的有關(guān)知識可知，提高開(kāi)關(guān)頻率可以減小濾波器的參數，并使變壓器小型化，從而有效地降低電源裝置的體積和重量。以帶有鐵芯的變壓器為例，分析如下：
圖1系統組成框圖
2、系統的硬件設計
本電源功率主回路采用“AC-DC-AC—DC”變換的結構，主要由輸入電網(wǎng)EMI濾波器、輸人整流濾波電路、高頻逆變電路、高頻變壓器、輸出整流濾波電路等幾部分組成，如圖2所示。
圖2功率主電路原理圖
其基本工作原理是：交流輸入電壓經(jīng)EMI濾波、整流濾波后得到直流電壓，通過(guò)高頻逆變器將直流電壓變換成高頻交流電壓，再經(jīng)高頻變壓器隔離變換，輸出所需的高頻交流電壓，最后經(jīng)過(guò)輸出整流濾波電路，將高頻變壓器輸出的高頻交流電壓整流濾波后得到所需要的高質(zhì)量、高品質(zhì)的直流電壓。如圖3所示為交流輸入電壓到最后輸出所需直流電壓的各環(huán)節電壓波形變換流程。
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3、系統的軟件實(shí)現
為了構建DSP控制器軟件框架，使程序易于編寫(xiě)、查錯、測試、維護、修改、更新和擴充，在軟件設計中采用了模塊化設計，將整個(gè)軟件劃分為初始化模塊、ADC信號采集模塊、PID運算處理模塊、PWM波生成模塊、液晶顯示模塊以及按鍵掃描模塊。各模塊問(wèn)的流程如圖3所示。
圖3軟件模塊流程圖
主要技術(shù)指標如下：輸入電壓：三相AC380V±5%;輸出電壓：DC220V±2%;輸出電流：50A;額定功率：11kW。
所得試驗樣機額定負載時(shí)的輸出波形如圖4(a)所示。由圖4(a)實(shí)際讀數可知，輸出電壓從0上升到220V的響應時(shí)間為1s左右，電源系統具有較快的響應速度。同時(shí)，由圖4(b)中的電壓波形局部放大圖可見(jiàn)，輸出電壓為220V時(shí)，電壓波動(dòng)在2V左右，其最大電壓波動(dòng)小于1%。
圖4樣機額定負載時(shí)的輸出波形
