基于谐振技术及MK单片机的多路升压器研究设计

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随着电力电子技术的迅速发展，在工业生产过程中对产品电压应力的检测和化工产业电解电源设备中，多路升压器得到广泛的应用，尤其是在公共场所、交通道路、维持社会秩序和保障人身安全的警示设备中最为常见。在传统多路升压器的升压和控制部分，是由专用的集成电路和单片机分开来实现的，这种方式不仅电路过于复杂，且存在着很大的高频干扰，使单片机无法正常工作，从而降低了可靠性。为了解决上述问题，本学位论文研究和设计了一种基于谐振技术及MK单片机的多路升压器，采用一片MK7A23P单片机的多个I/O口直接驱动多路开关管，同时完成升压和控制任务；并且通过谐振技术减少高频干扰，为单片机安全可靠地运行提供良好的条件，采用交错并联控制技术降低峰值电流，为系统的正常运行提供保障。
　　首先，为了实现单个MK单片机的I/O口直接驱动开关管，设计一个辅助的驱动网络，省去复杂的传统驱动电路，同时也解决了当单片机受干扰时，I/O口一直输出高电平而造成开关管损坏的问题。另外，利用开关管的体电阻来检测开关管的电流，进一步简化了驱动电路。
　　其次，为了使单片机可靠地运行，减少环境干扰脉冲，采用谐振技术吸收高频干扰，省去传统的RCD吸收网络；再通过软开关技术，构成电压检测电路，对其过零点进行追踪，在过零点控制开关管的导通或关断来降低开关管的功率损耗。
　　再次，采用一种基于交错并联技术的控制方法。通常多路升压器由多个反激式DC-DC变换器构成，多个反激式DC-DC变换器同时为多个负载提供能量时，工作电流相互叠加会产生较大的峰值电流。因此，通过交错并联控制方式，将多路反激式DC-DC变换器的工作电流相互错开，从而降低了峰值电流。
　　最后，根据提出的设计方法，将多路升压器应用到常用的多路爆闪灯中。结合爆闪灯的性能参数，对各个部分进行了实验测试，并验证了设计的合理性与有效性。
　　实验结果表明，本文设计的驱动辅助网络能够使单片机的I/O口直接驱动开关管，并且利用开关管的体电阻检测电流，大大的简化了电路，从而提高了稳定性和可靠性。另外，利用谐振技术可以有效地减少高频干扰，为单片机可靠的运行提供了保障，同时采用交错并联控制技术降低了峰值电流。

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作者
金楠;
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作者单位

延边大学;

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授予单位延边大学;
学科计算机应用技术
授予学位硕士
导师姓名金永镐;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类微处理机;
关键词
多路升压器; MK单片机; 谐振技术; 交错并联控制; 可靠性;

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