论文摘要
当今时代是信息化时代,而信息的数字化也越来越为研究人员所重视。数字化技术正在引发一场范围广泛的产品革命,各种家用电器设备,信息处理设备都将向数字化方向变化。如数字电视、数字广播、数字电影、DVD等等,通信网络也向数字化方向发展。现在电源也在向数字化方向发展[3]。与传统的模拟控制相比,数字控制易于实现更完善的功率管理、易于与数字系统接口、易于实现多种控制算法而不需要更改硬件电路等。本论文所设计的通信用高频开关整流器,是通信用直流电源系统的核心部件,其功能是将电网的单相交流电源转换为额定值为48V的直流电源,为蓄电池充电,同时也为通信设备供电。采用Microchip公司的电源管理数字信号控制器dsPIC30F2023为核心实现数字控制。主要包括:ZVS (Zero Voltage Switching,零电压开关)全桥的数字化实现、电流控制环和电压控制环的闭环实现、模拟信号的采集及数字滤波、与监控模块进行通信。本论文围绕开关电源的数字化展开研究,研究内容可分为以下几个部分:首先,分析当前通信电源的发展现状及其发展趋势,指出数字电源的优势;其次,根据开关电源的特点和运营商要求确定设计方案;再次,根据设计方案确定硬件和软件设计形式;最后,根据调试结果,对设计进行总结,提出进一步工作展望。本设计的最终应用是作为直流通信电源系统(如组合电源系统、独立的开关电源系统、嵌入式开关电源系统等)的核心子系统来工作的。因此,本系统还具备满足应用要求的并联、遥控、遥信、遥测等功能。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 引言1.2 通信电源的功能和重要性1.2.1 通信设备对电源的要求1.2.2 通信电源不间断供电的重要性1.3 开关电源简介1.3.1 电源分类1.3.2 开关电源工作原理1.4 当今开关电源技术四大发展趋势1.5 数字电源的特点和发展现状1.5.1 模拟电源的优势与不足1.5.2 数字电源的优势与不足1.5.3 数字电源的实现与进展1.6 数字脉冲宽度调制技术1.7 本论文的主要工作第二章 总体方案2.1 高频开关电源系统的组成2.2 整流器系统组成和总体结构2.3 开关变换器结构比较2.4 控制方式的选择2.5 开关频率确定2.6 MCU选型2.7 误差分析第三章 硬件设计与实现3.1 功率电路总体设计3.1.1 交错并联PFC3.1.2 ZVS有限控制PWM全桥3.1.3 倍流整流3.2 主回路的其他部分总体设计3.2.1 输入端电路设计3.2.2 输出端电路设计3.3 控制电路的总体设计3.4 模块的并联方式3.5 监控模块模块设计3.5.1 输入特性3.5.2 显示与设置功能3.5.3 控制功能3.5.4 “四遥”功能3.5.5 告警与记录功能3.5.6 电池自动管理3.5.7 通讯功能3.5.8 干节点输出功能3.5.9 监控模块的告警和保护参数3.5.10 监控模块的总体架构及主要功能模块概述3.5.11 监控模块的实体架构及主要功能概述3.5.12 监控模块的功能概述3.5.13 可选交流接口板功能概述3.5.14 监控模块主要板卡清单3.5.15 可选直流接口板功能概述3.5.16 可选电池单体检测模块3.5.17 输出分路接口板3.5.18 可选附加功能模块3.5.19 可靠性设计3.5.20 硬件抗干扰措施第四章 软件设计与实现4.1 软件总体设计4.1.1 软件设计范围4.1.2 控制器要实现的功能4.1.3 软件总体框架4.2 软件个模块功能介绍4.2.1 模拟信号采样4.2.2 LED显示4.2.3 ZVS 全桥 PWM4.2.4 保护4.2.5 闭环控制4.2.6 通信2C EEPROM'>4.2.7 I2C EEPROM4.2.8 模块接口连接4.3 电流SPWM（正弦脉冲宽度调制）倍频调制方式及数字实现4.4 电压/电流双环数字PI控制4.5 主要流程图4.6 尚未解决的问题4.7 软件抗干扰措施4.8 自校准功能4.9 监控软件设计4.9.1 监控模块软件总体结构4.9.2 监控模块应用软件功能模块4.9.3 监控模块应用软件总体功能4.9.4 主程序流程图第五章 总结5.1 本论文工作总结5.2 进一步工作展望参考文献附录：攻读硕士学位期间发表的论文及科研课题致谢
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标签：开关电源论文; 数字控制论文; 整流器论文; 闭环论文; 通信电源论文;
基于dsPIC30F系列DSC的通信用高频开关整流器模块的设计
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