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【6h】

基于CAN总线的并联DC-DC模块电源的数字控制

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摘要

随着IC集成制造技术的迅猛发展，数字信号处理器的成本大为降低，性能不断提高，应用范围也越来越广泛。数字信号处理器已大量应用于电力电子变换技术之中，并取得了优良的性能，成为电力电子发展的方向之一。 本文首先分析了模拟控制与数字控制的异同点，提出一种采用SABER仿真软件对数字控制电源系统进行离散化建模和数模混合仿真方法。这种仿真分析方法更加符合数字控制离散化的特点，由此进行的仿真分析更为有效，获得的控制参数也更为准确，此外，这种离散化数模混合仿真方法可以方便地推广到其它控制方案的数字控制电源系统中，为数字控制电源的分析与设计提供一个良好的平台。本文以BUCK型通用DC/DC变换器作为仿真分析实例，采用这种离散化建模和数模混合仿真方法进行了仿真分析和控制参数提取，为后面的模块电源系统的软件设计提供分析和设计依据，通过仿真与实验参数的对比，验证了该仿真方法的合理性。 本文针对模块电源的设计要求，以Freescale公司的通用型数字信号处理器为控制核心，完成了DSP控制的模块电源系统设计，包括DSP控制部分和模块电源的功率部分的硬件设计，并提出一套完整的数字控制策略，完成软件设计，制作原理样机，通过实验验证该数字控制模块电源系统具有良好的性能。 随着分布式供电系统的发展，直流电源的并联控制逐渐成为直流变换器的一个主要研究方向，对数字控制电源系统同样也提出了数字化的并联控制要求。本文提出了一种应用于数字控制电源并联系统的智能化主从式数字均流方案，该均流方案利用DSP控制器的片内CAN通信模块实现多个电源模块之间的数字通信，借此完成模块之间控制信息和数据信息的传递，实现并联系统中主模块的确定、均流调节、模块故障退出并联和在线投入并联等多种工作方式，均流算法采用均流外环和电压内环的双环调节方式。该方案很好地实现了DC/DC变换器的并联均流控制；同时形成一套带有总线竞争的通用数字控制均流方案。

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