基于數字化控制的開(kāi)關(guān)電源的研究

基于單片機的數字電源這種方法，雖然控制電路比較復雜，并且存在一定的延時(shí)，對電源的動(dòng)態(tài)性能和穩壓精度有一定影響，但由于該方法對于單片機的要求不高，成本也比較低，設計方法容易掌握，因此可以在穩壓精度和動(dòng)態(tài)性能要求并不是很高的場(chǎng)合下使用。

2．2基于數字信號處理控制的開(kāi)關(guān)電源

利用高性能的DSP數字芯片對電源實(shí)現直接控制，可以簡(jiǎn)化控制電路的設計，再加上這些芯片有比較高的采樣速度（TMS320LF2407內部的10、位A／D轉換器完成一次A／D轉換只需500ns）和運算速度，可以快速有效地實(shí)現各種復雜的控制算法I。基于DSP控制的開(kāi)關(guān)電源原理結構如圖3。

其中：DSP采用目前流行的TMS320LF2407，主要進(jìn)行數字PID計算；復雜可編程邏輯器件CPLD根據DSP計算的結果生成數字PWM波形控制主功率變換器，這樣避免了模擬PWM控制器中的雙脈沖現象和半頻現象，實(shí)現了PWM控制的完全數字化；AID轉換電路用作電壓、電流、溫度等數據的采集，芯片可采用TLC5540芯片，也可采用TLC2543芯片，通過(guò)此AID轉換電路采集的電壓等信號，經(jīng)數據總線(xiàn)低八位進(jìn)入DSP，與標準正弦波信號進(jìn)行比較，當檢測到輸出電壓幅度高于標準正弦波信號時(shí)，按比例降低占空比，從而實(shí)現對開(kāi)關(guān)電源輸出正弦波和幅度的調DSP通過(guò)接口電路還可以擴展LCD、鍵盤(pán)進(jìn)行人機交換以及通過(guò)串口RS-485或RS一232進(jìn)行數據的通信等。

這種基于信號處理數字的開(kāi)關(guān)電源，雖然DSP芯片結構復雜，成本比較高，而且DSP控制技術(shù)相對較難掌握，但由于芯片具有較高的采樣速度和運算速度，可以快速有效地實(shí)現各種復雜的控制算法，實(shí)現對電源的有效控制，有較高的動(dòng)態(tài)性能和穩壓精度，因此，這種方式將會(huì )在今后開(kāi)關(guān)電源的數字控制技術(shù)中發(fā)揮重要作用。

3 結束語(yǔ)

開(kāi)關(guān)電源采用全數字化控制技術(shù)，可以有效地縮小電源體積，降低成本，大大提高了設備的可靠性和對用戶(hù)的適應性，是今后開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的一種趨勢。目前，在通信領(lǐng)域已經(jīng)得到了較好地應用。該文給出的基于數字控制技術(shù)開(kāi)關(guān)電源的兩種方案，適用于不同的環(huán)境，我們可以根據采樣速度、運算速度和控制算法復雜度等因素選擇不同的方案。