一个基于DSP的DC_DC开关电源设计方法(精)

0引言我们将利用当前的电力电子技术来对于开关管开统一关闭时的比率进行控制，从而达到输出电压在总体上具有较高稳定性的电源称为开关电源。

开关电源主要包括PWM（脉冲宽度调制）控制IC以及MOSFET两个部分来共同组成。

开关电源与其他的电源相比不仅具有重量轻而且体积相对较小等优点，而且其最大的优势是整体效率更高。

文章主要就DSP数字开关电源系统进行研究和探讨。

1DSP的相关概述DSP（数字信号处理）的性质是一种基于数字运算处理的信息微处理器，迄今性工作的主要原理为：首先将模拟信号经过模数转换器转换成为排序为0以及1的数字序列，随后采用IFFT以及数字滤波等方式来进行数字的运算以及处理。

并且将所获取到的相关信号通过自身所具备的算法完成数字信号到控制量的转化和生成，最后通过PWM信号或者数模信号的转换器将其转化成为模拟信号或者是控制量[1]。

由于DSP本身具有很强的计算能力而且能够灵活的进行编程，目前我们采用DSP能够最多处理多大数亿条的各种相关的计算质量，与其他的相关处理器相比DSP在数字信号的处理方面具有其他处理器不可比拟的巨大优势。

2基于DSP的数字开关电源的整体设计以DSP为核心的数字开关电源具有非常强的综合性，该系统本身主要有软件以及其他的两个系统来共同的进行组成。

整个电路的开发以及设计的过程包含了电子工程以及软件工程等多个方面的相关的专业知识。

文章主要以飞思卡尔公司生产的MC56F8323型号的开关电源，来对于DSP系统之下的数字开关电源来进行整体的硬件设计和分析。

基于DSP芯片系统的数字开关电源主要由5个部分共同组成，分别为：EMC模块、DC—DC模块、控制器模块、EMC 模块以及驱动电路和控制器。

这其中，EMC模块起到的作用基于DSP的数字开关电源系统分析王岩（天津航空机电有限公司，天津300308）摘要:DSP（数字信号处理）是一项具有强大处理能力的新型技术。

将其应用在开关电源上面势必会在很大程度上提升开关电源的整体性能。

基于DSP的数字开关电源研究与实现摘要：开关电源具有体积小、重量轻和效率高等有点，被广泛应用到各个领域里。

随着数字技术的不断发展，将数字技术应用到开关电源的研究实现中，可进一步提高电源的开关性能。

本文首先简要介绍了DSP技术，进一步地研究了基于DSP数字开关电源的整体系统结构，最后细致深入地分析研究了基于DSP数字开关电源的硬件系统和软件系统，以期对今后基于DSP数字开关电源发展研究提供建议和参考。

关键词：DSP；数字控制；开关电源1引言随着现代电力电子技术的应用和发展，数字开关电源得以广泛利用。

开关电源集体积小、重量轻和效率高等优点与一身，被广泛应用于电子计算机、家用电器、交通设施、通信和工业设备等领域。

随着数字技术的发展，DSP芯片技术以数字处理方式对电源进行控制、可以得到稳定的输出电压和电流。

与传统的开关电源相比较，数字系统具有设计周期短，易实现模块化管理，大大减少模拟元件引起的不稳定和电磁干扰等优点，具有很强的适应性和灵活性，因此数字控制在开关电源中得到迅速发展及应用。

鉴于此，基于DSP的数字开关电源研究与实现简化了控制电路，减少功耗，提高了控制灵活性和设备的可靠性，是一个十分具有研究意义和应用价值的课题。

2DSP简要介绍DSP是数字信号处理器的简称，是一种依靠数字运算处理信息的独特微处理器，目前，它已经广泛应用到了信息与通信工程，电路与系统，集成电路工程，生物医学工程，物理电子学，导航、制导与控制，电磁场与微波技术，水声工程，电气工程，动力工程，航空工程，环境工程等现代自然科学和社会科学领域。

DSP的工作原理是：它接受模拟信号后再将其转换成“0”和“1”的数字序列，再对其进行修改、删除、强化等数学运算处理并在其他系统芯片中结合相应的控制算法把数字数据解译回模拟数据或实际环境所需要的格式。

DSP的可编程性灵活、计算能力强，具有强大数据处理能力和高运行速度，最高可执行数十亿条各种类型的计算指令，其执行能力远远强于其它处理器。

基于DSP的数字开关电源设计与实现王超王茜文健发布时间：2023-08-04T09:35:34.683Z 来源：《当代电力文化》2023年10期作者：王超王茜文健[导读] 本文研究了将DSP技术应用于开关电源设计的方法，旨在提升开关电源的性能。

首先介绍了DSP技术的特点和优势，然后结合MC56F8323芯片，对基于DSP的数字开关电源的硬件设计进行了分析。

其次介绍了基于DSP的数字开关电源硬件系统中的5个主要硬件模块的设计与实现方法，包括EMC模块、PFC模块、DC/DC电路模块、控制器模块、驱动电路模块。

通过本文的研究，可以为开发高性能开关电源提供指导和参考。

陕西长岭迈腾电子股份有限公司陕西省宝鸡市 721006摘要：本文研究了将DSP技术应用于开关电源设计的方法，旨在提升开关电源的性能。

首先介绍了DSP技术的特点和优势，然后结合MC56F8323芯片，对基于DSP的数字开关电源的硬件设计进行了分析。

其次介绍了基于DSP的数字开关电源硬件系统中的5个主要硬件模块的设计与实现方法，包括EMC模块、PFC模块、DC/DC电路模块、控制器模块、驱动电路模块。

通过本文的研究，可以为开发高性能开关电源提供指导和参考。

关键词：DSP技术；开关电源；硬件设计；MC56F8323；数字控制；性能提升引言：开关电源在现代电子设备中起着至关重要的作用，其性能的优劣直接影响到设备的稳定性和效率。

为了提升开关电源的性能，并满足日益增长的电源需求，研究人员开始探索将数字信号处理（DSP）技术应用于开关电源设计的方法。

DSP技术具有强大的处理能力和灵活性，可以对电源的各个环节进行精确的控制和优化，从而提高电源的效率和稳定性。

本文旨在研究基于DSP的数字开关电源的硬件设计与实现方法。

首先介绍了DSP技术特点和优势，包括高速运算能力、丰富的算法库和灵活的编程接口等。

其次选择了MC56F8323芯片作为数字开关电源的硬件平台，并对其进行了详细分析。

dsp课程设计直流开关电源设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解直流开关电源的基本原理，掌握其电路组成及工作过程。

2. 学生能掌握开关电源中关键元器件的作用，如开关器件、滤波器、稳压器等。

3. 学生能了解开关电源设计的基本方法和步骤。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的直流开关电源电路。

2. 学生能运用仿真软件对开关电源电路进行仿真测试，分析并解决常见问题。

3. 学生能通过实际操作，搭建并调试开关电源电路。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电力电子技术的兴趣，增强对开关电源技术在实际应用中的认识。

2. 学生在团队协作中提高沟通与表达能力，培养合作精神。

3. 学生在学习过程中，培养解决问题的能力，增强自信心和自主学习意识。

分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术专业课程，强调实践性与应用性。

2. 学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，具有较强的动手能力和求知欲。

3. 教学要求：注重理论联系实际，以学生为中心，引导学生主动探究，培养实践能力。

二、教学内容1. 开关电源基本原理：讲解开关电源的工作原理，对比线性电源与开关电源的优缺点，介绍开关电源的转换效率及电磁干扰问题。

教材章节：第一章 开关电源概述2. 开关电源电路组成：分析开关电源的主要电路组成部分，包括开关器件、驱动电路、反馈环路、滤波器等。

教材章节：第二章 开关电源电路组成及工作原理3. 开关电源设计方法：讲解开关电源设计的基本步骤，如确定电源需求、选择开关器件、设计控制环路等。

教材章节：第三章 开关电源设计方法4. 仿真与实际操作：运用仿真软件进行开关电源电路设计、仿真测试及优化，实际操作中搭建并调试开关电源电路。

教材章节：第四章 开关电源仿真与实验5. 常见问题分析：分析开关电源设计中可能遇到的问题，如开关噪声、电压波动、稳定性等，并提出解决方案。

教材章节：第五章 开关电源设计与测试中的问题及解决方法教学进度安排：1. 第1周：开关电源基本原理及优缺点分析2. 第2周：开关电源电路组成及工作原理3. 第3周：开关电源设计方法及步骤4. 第4周：仿真软件操作与实践5. 第5周：实际操作——搭建并调试开关电源电路6. 第6周：常见问题分析及解决方案讨论教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

DSP的大功率开关电源的设计方案以TMs320LF2407A为控制核心，介绍了一种基于DSP的大功率开关电源的设计方案。

该电源采用半桥式逆变电路拓扑结构，应用脉宽调制和软件PID调节技术实现了电压的稳定输出。

最后，给出了试验结果。

试验表明，该电源具有良好的性能，完全满足技术规定要求。

引言:信息时代离不开电子设备，随着电子技术的高速发展，电子设备的种类与日俱增，与人们的工作、生活的关系也日益密切。

任何电子设备又都离不开可靠的供电电源，它们对电源供电质量的要求也越来越高。

目前，开关电源以具有小型、轻量和高效的特点而被广泛应用于电子设备中，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源。

与之相应，在微电子技术发展的带动下，DSP芯片的发展日新月异，因此基于DSP芯片的开关电源拥有着广阔的前景，也是开关电源今后的发展趋势。

1 .电源的总体方案本文所设计的开关电源的基本组成原理框图如图1所示，主要由功率主电路、DSP控制回路以及其它辅助电路组成。

开关电源的主要优点在“高频”上。

通常滤波电感、电容和变压器在电源装置的体积和重量中占很大比例。

从“电路”和“电机学”的有关知识可知，提高开关频率可以减小滤波器的参数，并使变压器小型化，从而有效地降低电源装置的体积和重量。

以带有铁芯的变压器为例，分析如下：图1 系统组成框图设铁芯中的磁通按正弦规律变化，即φ= φMsinωt，则：式中，EM= ωWφ M=2πfWφM，在正弦情况下，EM=√2E，φM=BMS，故：式中，f为铁芯电路的电源频率;W 为铁芯电路线圈匝数;BM为铁芯的磁感应强度;S为铁芯线圈截面积。

从公式可以看出电源频率越高，铁芯截面积可以设计得越小，如果能把频率从50 Hz提高到50 kHz，即提高了一千倍，则变压器所需截面积可以缩小一千倍，这样可以大大减小电源的体积。

综合电源的体积、开关损耗以及系统抗干扰能力等多方面因素的考虑，本开关电源的开关频率设定为30 kHZ。

一种基于DSP的直流电源供电系统的设计内容摘要：为了提高系统电源供电的可靠性和智能化，提出了一种以TI高性能数字信号处理器TMS320F2812为控制器且基于CAN总线的直流电源供电系统的设计方法。

同时详细讨论了基于CAN总线的系统软件流程设计和调试方法。

关键词：上位机,电流传感器,直流电源,匝数,采集模块,供电系统,方波信号,置位,定点DSP,上电自检摘要：为了提高系统电源供电的可靠性和智能化，提出了一种以TI高性能数字信号处理器TMS320F2812为控制器且基于CAN 总线的直流电源供电系统的设计方法。

同时详细讨论了基于CAN总线的系统软件流程设计和调试方法。

O 引言电源在系统中可靠、安全的运行离不开对它的实时临测和控制。

为了提高系统供电电源的可靠性，本文以集成有eCAN模块和ADC采集模块的TMS320F2812数字信号处理器作为核心控制器，提出一种直流电源供电系统的设计方法。

该系统可通过对系统电压、电流参数的实时监控和对过流、欠压保护的快速响应来实现系统直流供电的智能化。

1 系统总体设计实际系统通常有多路负载，为研究方便，在此以单路来进行讨论。

其系统组成如图1所示。

其中电源管理器是该供电系统的控制核心，包括DSP处理器、CAN 接口、电流及电压检测电路等。

系统上电后，即可对蓄电池的电压和电流进行不间断监控。

混合充电器可接受直流或交流供电输入，其中：直流来自车辆发电机组，当电源管理器检测到车辆发电机的转速信号高于某一设定值时，即接通继电器l实现直流供电，反之则断开；交流供电来自市电220 V，当电源管理器检测到市电接入时，将断开继电器1以实现交流优先供电。

继电器2作为系统中的控制元件，可在电流传感器检测到系统过流时马上断开。

上位机与电源管理器之间可通过CAN进行通信。

系统上电后，可由电源管理器向上位机发送电压、电流信号的采集信息，同时，电源管理器可接收来自上位机的指令信息。

2 硬件实现本直流电源供电系统的电源管理器采用TMS320F2812为处理器，该芯片是美国TI公司2000系列的32位低功耗定点DSP，主频高达150MHz，具有强大的数据处理能力和快速的中断响应能力。

基于DSP的高压直流开关电源的研制一、本文概述随着现代电力电子技术的飞速发展，高压直流开关电源在电力、能源、通信、工业控制等领域的应用越来越广泛。

其优良的电气性能、高效率、高可靠性以及易于实现智能化控制等特点，使得高压直流开关电源成为现代电源技术的重要发展方向。

本文旨在研究并开发一种基于数字信号处理器（DSP）的高压直流开关电源，以期提高电源系统的整体性能，满足日益增长的电力需求。

本文将首先介绍高压直流开关电源的基本原理和关键技术，包括开关管的控制技术、PWM调制技术、电源效率的提升等。

接着，文章将详细阐述基于DSP的高压直流开关电源的设计思路，包括DSP的选择、电源主电路的设计、控制算法的实现等。

在此基础上，本文将重点探讨如何通过DSP实现电源的高精度控制、快速动态响应以及智能化管理。

文章将给出实际研制的高压直流开关电源的测试结果，并对其性能进行分析和评价。

通过本文的研究，我们期望能够为高压直流开关电源的设计与开发提供新的思路和方法，推动其在各个领域的广泛应用。

也希望本文的研究成果能够对相关领域的科技工作者和研究人员具有一定的参考价值和指导意义。

二、高压直流开关电源理论基础高压直流开关电源（High-Voltage DC Switched-Mode Power Supply，简称HVDC SMPS）是现代电力电子技术的核心组成部分，其理论基础主要涉及到电力电子变换技术、控制理论和电磁兼容等多个领域。

HVDC SMPS的基本工作原理是通过高频开关动作，将输入的交流电或直流电转换为高频交流电，再经过高频变压器升压或降压，最后通过整流滤波电路输出稳定的直流电压。

电力电子变换技术：电力电子变换技术是高压直流开关电源的核心技术，主要包括PWM（脉冲宽度调制）控制、PFM（脉冲频率调制）控制等。

PWM控制技术通过改变开关管的导通时间，实现对输出电压和电流的控制。

PFM控制技术则通过改变开关管的开关频率，实现对输出电压和电流的稳定。

Science &Technology Vision科技视界0引言开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,包括脉冲宽度调制(PWM)控制IC 和MOSFET 两部分。

与其它类型电源相比它不仅具有体积小和重量轻的优点,开关电源的效率也更高,因而开关电源被广泛应用于各个电子领域,如家电行业、交通设施、工业设备等等。

随着数字技术的发展,DSP 芯片技术日益成熟,DSP 芯片的功能也日益强大和完善,性价比不断上升。

DSP 芯片技术的完善也为开关电源应用数字控制提供了可行性方案。

本文就基于DSP 的数字开关电源的设计与实现进行探讨。

1DSP 概述DSP(数字信号处理器)是一种依靠数字运算处理信息的独特微处理器,工作原理如下:模数转换器接受模拟信号后再将其转换成0和1的数字序列,再对其进行数字滤波、IFFT 等数学运算处理[1]。

并结合相应的控制算法将数字信号生成相应的控制量,最后经过数模转换器或者PWM 信号将其转换成所需的形式,例如通过数模转换器将控制量转换成模拟信号。

DSP 的可编程性灵活、计算能力强,DSP 最高可执行数十亿条各种类型的计算指令,其执行能力远远强于其它处理器。

2基于DSP 的数字开关电源硬件整体设计基于DSP 的数字开关电源系统是一个综合性很强的系统,它由硬件系统和软件系统组成,基于DSP 的数字开关电源开发过程设计电子工程、软件工程等多个方面的知识。

本文结合飞思卡尔公司生产的MC56F8323开关电源,介绍基于DSP 的数字开关电源系统硬件设计。

基于DSP 的数字开关电源的硬件系统由EMC 模块、PFC 模块、DC-DC 模块、控制器模块、驱动电路五个部分组成,EMC 模块消除可消除200V 市电的共模和差模的干扰,同时减少开关管产生的高频干扰进入市电,从而减少市电受高频干扰的程度[2]。

PFC 模块的功能为提高电源的功率因子,减少无功功率;DC-DC 模块负责对不同的电压进行转换处理,将不同的电压转换成适宜的电压,再输出电压。

基于DSP控制的数字式双向DCDC变换器的实现摘要总结了电力电子领域数字控制的发展历程，并对其现状和前景作了分析。

基于对全桥隔离型的双向变换器工作原理的分析，从简化硬件电路的角度出发，设计了数字控制的双向变换器。

试验控制功能全部由软件实现，电压可调性和稳压输出都得到满足。

同时也由软件实现电路的双向运行，对蓄电池可以进行恒流充电。

关键词双向变换器；数字信号处理器；数字脉宽调制引言数字化技术随着信息技术的发展而飞速发展，同时，也对电力电子技术的发展起到了巨大的推动作用。

随着电力电子技术和数字控制技术的发展，越来越多的数字控制开关变换器投入使用。

但是，在高频变换器中还存在一些需要解决的问题。

随着数字信号处理技术的日益完善和成熟，它显示出了越来越多的优点，诸如便于计算机的处理和控制；避免模拟信号的传递畸变和失真；减少杂散信号的干扰；便于自诊断，容错等技术的植入等。

在计算机进入电力电子技术领域的初期，只是完成诸如监控、显示等辅助功能，实现系统级的控制。

但是，随着数字化技术的发展，计算机已经被应用于控制电路。

专用于变换器的数字控制器由于其功耗低，对模拟电路部分参数变化不敏感，可以方便地和数字系统相连接，并且可以方便地实现完善成熟的控制方案，而越来越受欢迎。

此方面的应用包括电压调节模块的微处理器，音频放大器，便携式电子装备等等。

数字控制的电力电子装置以数字控制器代替模拟硬件电路进行控制，通过开关的快速切换实现电量的变换。

以占空比量化为基础的数字功率变换器的数字控制，相对于传统的模拟控制有很多优点。

数字滤波器是用来进行动态调节的，若设定其采样频率等于功率变换器的采样频率，量化占空比数字控制器可以工作在任何开关频率，而不须再补偿。

通过对权系数的修改，可以方便地改变动态调节特性。

同时，基本的数字控制器可以很容易地实现诸如输出电流限幅和软启动等特殊功能。

本文基于对数字控制发展历程的总结，归纳了数字控制的优点。

通过对全桥隔离型的双向变换器工作原理的分析，从简化硬件电路的角度出发，将控制功能全部集中起来由软件实现，试验中电压可调性和稳压输出都得到满足。

开关电源[1]是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和IGBT构成。

开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。

线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。

随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100KHz、用MOS-FET制成的500KHz电源，虽已实用化，但其频率有待进一步提高。

要提高开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。

然而，开关速度提高后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。

这样，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。

其中，为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌，可采用R-C或L-C缓冲器，而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。

不过，对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。

这种开关方式称为谐振式开关。

因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小，可望成为开关电源高频化的一种主要方式。

基于DSP的DC-DC变换器PWM的设计与实现冯梦丹;郭震【摘要】随着数字化进程的加快,开关电源由模拟控制转向数字控制.与模拟控制相比,数字控制更稳定可靠,能采用更复杂的控制策略,便于远程监控.文章详细介绍了利用数字信号处理器(DSP) TMS320F28335实现DC/DC变换器中PWM的占空比计算、过流检测,简要描述了TMS320F28335集成的ePWM模块的工作原理,利用CCS进行编程,实现4路PWM的输出,最终通过实验验证了原理的正确性和程序的可行性.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】3页(P84-86)【关键词】DSP DC/DC变换器;PWM移相;过流检测【作者】冯梦丹;郭震【作者单位】西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048;西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048【正文语种】中文为了加快开关电源的数字化进程，提高变换器的控制性能，增加灵活性，功率变换器开始采用数字控制的方法。

对于全桥变换器而言，它的控制方式有PWM控制和移相控制。

PWM是应用最广泛的一种控制方式，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)[1]。

通过对PWM控制达到调节占空比的目的，最终实现对输出电压进行控制。

而数字控制PWM，就是利用DSP、FPGA等数字控制器来代替模拟电路来实现PWM技术，这些控制器内部都有集成的PWM模块，直接操作相应的模块就能产生工程上需要的一定占空比的脉冲控制信号。

本文以DC-DC变换器为例，主要分析DSP芯片TMS320F28335的PWM模块在数字电源中的实现应用，分析介绍了PWM的控制原理，并利用实验进行了验证。

TI公司的TMS320F28335是一款浮点型的数字信号处理器，其主要外设有ePWM、eCAP、eQEP、ADC、Watchdog Timer、McBSP、SPI、SCI、CAN、GPIO、DMA等，具有多达18路的PWM输出，其中6路为TI特有的更高精度的PWM输出 (HRPWM)，12位16通道ADC；具有强大的数据处理能力和快速运算能力，可采用多种性能优良的数字信号处理方法和算法[2]。

基于DSP 56F801的正弦波输出DC/AC电源设计目前，小功率DC／AC电源在UPS以及可再生能源领域(如光伏户用电源)得到了广泛的应用。

该类电源的功能是将低压直流转换为市电交流。

这类电源的一种主电路结构是由高频DC/DC和DC／AC(逆变)两个环节组成。

输出波形和转换效率是衡量这类产品的重要指标，而保证这些指标的关键之一是其控制器的设计。

本文介绍一个基于高性价比16位数字信号控制器DSP 56F801和脉宽调制芯片UC3846的DC／AC电源设计，该设计实现了装置中控制信号的发生和测量信号的检测，采用了电压有效值反馈加前置滤波PID调节器的数字控制和硬件与软件相结合的抗干扰措施。

实验结果表明该设计的DC／AC电源的输出波形、效率和可靠性等指标均有所提高。

1 主电路工作原理图1为该设计的主电路结构，其中24V蓄电池的直流电压经过开关管S1和S2，高频变压器T、桥式整流器、L1和C1升压为360V的直流高压，再经S1～S6组成的逆变桥得到220V/50Hz的交流输出。

1.1 DC／DC环节采用变压器的升压DC／DC环节中的原边逆变电路拓扑有半桥式、全桥式、椎挽式等。

半桥式电路输出电平只能为蓄电池电压的一半，全桥式电路由于其导通同路中存在2个管压降，因此在低直流电压回路中采用这两种电路拓扑将限制装置的效率，而推挽结构可充分利用蓄电池电压，同时在导通回路中只有一个管压降，因此本设计采用了推挽式结构。

推挽变换器每周期内S1和S2在各自的半周期内导通一次。

为了防止变压器的偏磁，S1和S2轮流导通的时间要相等，变压器原边的中心抽头绕组的绕制要注意对称。

变压器副边将与原边耦合产生的交流电压升压，然后经不控整流得到高压直流电压。

DC／DC环节中的直流电压关系由式(1)描述。

式中：VDC1为蓄电池电压；VDC2为DC／DC环节的输出电压；N2为副边匝数；N1为原边匝数：D为占空比。

1．2 DC／AC环节DC／AC变换器的主电路为由4个MOS管构成的单相桥式逆变电路，将360V的直流电压转换成220V／50Hz的交流电压。

基于DSP开关电源1. 引言开关电源是一种常见的电源供应装置，其通过快速开关的方式将输入电压进行转换，以获得稳定的输出电压。

近年来，随着数字信号处理器（DSP）的发展，基于DSP的开关电源开始受到越来越多的关注。

本文将介绍基于DSP开关电源的原理、优势和应用。

2. 基于DSP的开关电源原理基于DSP的开关电源利用数字信号处理器的优势，通过精确地控制开关管的开关时间和频率，实现电源的高效稳定输出。

其工作原理如下：1.输入电压经过整流滤波得到直流电压。

2.DSP通过PWM技术控制开关管的开合时间，控制开关管的导通和截止。

3.开关管截止时，电能通过变压器经过电感、二极管等元件进行储能。

4.开关管导通时，储能元件释放电能，经过滤波电路后输出稳定的直流电压。

基于DSP的开关电源通过高速的计算和精确的控制，能够实现更高的电能转换效率和更稳定的输出电压。

3. 基于DSP的开关电源优势相比传统的开关电源，基于DSP的开关电源具有以下优势：3.1 高效率基于DSP的开关电源通过PWM技术实现准确的开合时间控制，最大程度地减小开关损耗，提高了电源的能量转换效率。

相比传统的开关电源，基于DSP的开关电源能够节省更多能量，减少能源浪费。

3.2 稳定性由于DSP能够对开关管的开合时间和频率进行精确控制，基于DSP 的开关电源能够实现更稳定的输出电压。

即使在输入电压波动较大的情况下，输出电压也能保持在稳定的范围内，提供可靠的电源供应。

3.3 可编程性DSP具有强大的计算和处理能力，基于DSP的开关电源可以根据不同的需求进行编程，实现多种电源输出模式。

用户可以通过编程控制输出电压、电流等参数，满足不同应用的需求。

3.4 保护功能基于DSP的开关电源通常集成了多种保护功能，如过温保护、过电流保护、过压保护等。

当电源工作时出现异常情况，DSP能够及时检测并采取相应的措施，以确保电源和负载的安全运行。

4. 基于DSP的开关电源应用基于DSP的开关电源广泛应用于各类电子设备和系统中，如：•电脑电源：基于DSP的开关电源可以提供稳定的电源供应，满足计算机的高能耗和高负载要求。

技术分享：基于DSP实现的一种新颖开关逆变电源
设计
1 引言
 随着工业和科学技术的发展，用户对电能质量的要求越来越高。

包括市电
在内的所有原始电能可能满足不了用户的要求，必须经过处理后才能使用，
逆变技术在这种处理中起到了重要的作用。

传统的逆变技术多为模拟控制或
模拟与数字相结合的控制系统，其缺点为
 1)控制电路的元器件比较多，体积庞大，结构复杂;
 2)灵活性不够，硬件电路一旦设计完成，控制策略就不能改变;
 3)调试比较麻烦，由于元器件特性的差异，致使电源一致性差，且模拟器
件的工作点漂移，会导致系统参数的漂移，从而给调试带来不便。

 因此，传统的逆变器在许多场合已不适应新的要求。

 随着高速、廉价的数字信号处理器(DSP——Digital Signal Processor)的问世，于是便出现了数字电源(DPS——Digital Power Supply)。

其优点有
 1)数字化更容易实现数字芯片的处理和控制，避免模拟信号传递的畸变、
失真，减少杂散信号的干扰;
 2)便于系统调试;
 3)如果将网络通迅和电源软件调试技术相结合，可实现远程遥感、遥测、
遥调。

 这些使得逆变电源数字化控制成为今后的发展趋势。

 本文采用TI公司专门为电机及电力电子领域设计的TMS320LF2407型DSP作为控制器，介绍数字化周波逆变器的硬件设计和软件设计。

 2 TMS320LF2407的结构特点。

2014 届毕业设计说明书数控直流稳压电源的设计院、部：电气与信息工程系学生姓名：指导教师：职称讲师副指导老师：赵定文职称工程师专业：班级：完成时间：2014年6月摘要在我们生活的各个角落都可以见到直流稳压电源的身影，我们用的手机、笔记本电脑、工业用的各种电子仪表等，它无处不在，在电子设备中发挥着不可替代的作用。

但是当前我们常见的直流稳压电源,多半是选用数字电位器来调节,通过调整数字电位器来调整输出电压。

现有的数字电位器的分辨率有限，常见的有32抽头，64抽头有限精密分压器电路构成，不能够满足所需的设计要求。

本文给以微处理器数据处理系统为核心部分，通过软件的运转控制系统工作，从而完成预设参数的功能操作。

将微处理器数字控制技术，有机地展。

微处理器不但拥有良好的集成性能, 而且都具有在线编程接口, 融入直流稳压电源的设计中，实现了直流稳压电源数字化的设计。

该设计是把220V的交流电压经过变压器变压成低电压的交流电，再经过整流电路变换为脉动的直流电压，后经过滤波电路滤去输出电压中的文波，最后通过采集电压信号，由DSP主控制器控制，DC/DC变换器输出所需要的稳压电源。

该电源具有LCD液晶的显示、键盘的数字输入调压、数字电位器调压精度高的特点。

通过软件编程，易于实现功能的扩还具备JTAG 仿真和下载功能; 含有片内看门狗电路、复位电路、时钟电路、键盘电路、液晶显示电路、数模转换电路、直流稳压电路和DC/DC变换电路组成。

本设计由微处理器控制输出数字信号，经过D/A转换器输出模拟量,在经过DC-CD变换器，最后输出设备所需要的电压。

基于DSP的数控直流稳压电源，利用了DSP微处理器精准的数据采集与高速的数据处理能力，以完成对直流稳压电源的稳定的控制，从而改善输出电压的精准度。

本电源可以用微处理器控制预设参数，以取代许多不准确的设计，带给我们不同程度的便利性和效率。

关键词：DSP控制器；DC/DC变换电路；直流稳压电源ABSTRACTIn every corner of our life can see the figure of dc regulated power supply, we use mobile phones, notebook computers, industrial use a variety of electronic instrument, etc., it is everywhere, in the electronic equipment plays an irreplaceable role. But the current common dc regulated power supply, we mostly use digital potentiometer to adjust, by adjusting the digital potentiometer to adjust output voltage. Resolution of existing digital potentiometer is limited, common 32 tap, tap 64 limited precision voltage divider circuit composition, are not able to meet the design requirements. This paper give the microprocessor data processing system as the core part, through the operation control system of software, so as to complete the function of the preset parameters.The microprocessor digital control technology, organically. Microprocessor not only has good integrated performance, and have online programming interface, into the design of dc regulated power supply, realized the digital dc regulated power supply design. This design is the 220 v ac voltage by transformer transformer into low voltage alternating current (ac), repass for pulsating DC voltage rectifier circuit transformation, after the filter circuit Wen Bo in the filter to the output voltage, final voltage signal through gathering, controlled by DSP main controller, DC/DC converter regulated power supply output needed. The power supply has a LCD digital display, a keyboard input voltage regulator, digital potentiometer, the characteristics of high precision voltage regulator. Through software programming, easy to realize the function expansion also has the JTAG simulation and download function; Contain internal watchdog circuit, reset circuit, clock circuit, keyboard circuit, liquid crystal display circuit, d/a conversion circuit, DC voltage circuit and DC/DC conversion circuit. This design is controlled by A microprocessor output digital signal, through D/A converter output analog quantity, after DC - CD converter, finally the voltage output devices needed.Numerical control dc regulated power supply based on DSP, using the DSP microprocessor precise data acquisition and high-speed data processing ability, to complete the control of the stability of dc regulated power supply, so as to improve the precision of output voltage. This power can use a microprocessor control default parameters, to replace many inaccurate design, bring us the convenience and efficiency of different level.Key words：DSP controller. DC/DC conversion circuit; Dc regulated power supply目录1 概论 (1)1.1 系统研究的背景和意义 (1)1.2 系统的研究现状及在发展趋势 (1)1.3 论文的总体结构 (2)2 系统总体设计方案 (4)2.1 系统的任务分析: (4)2.1.1 系统的功能特点分析 (4)2.1.2 性能指标 (4)2.2 系统的方案论证与选择 (4)2.2.1 方案一 (4)2.2.1 方案二 (5)2.3 总体设计方案 (6)3 系统硬件设计 (7)3.1 直流稳压电源的设计 (7)3.1.1 电源变压器 (7)3.1.2 整流电路 (8)3.1.3 滤波电路 (9)3.1.4 稳压电路 (10)3.1.5 保护电路 (11)3.2 开关变换器的设计 (13)3.2.1 BUCK 变换器基本工作原理 (13)3.2.2 滤波电容的设计 (14)3.2.3 滤波电感的设计 (14)3.2.4 占空比计算 (15)3.3 控制器的设计 (15)3.3.1 主控制器模块 (16)3.3.2 5V 电源的产生电路设计 (18)3.3.3 复位和WATCH DOG电路设计 (18)3.3.4 时钟电路 (19)3.3.5 TMS320C5402 的电源设计 (20)3.3.6 JTAG 仿真接口电路 (21)3.4 输入输出电路的设计 (22)3.4.1 键盘接口电路设计 (22)3.4.2 液晶显示电路设计 (24)3.4.3 模数转换模块 (25)3.4.4 数字电位器 (26)4 系统软件设计 (28)4.1 系统软件设计的方法及工具 (28)4.2 系统的主程序设计 (28)4.3 系统的子程序设计 (29)4.3.1 数模转换子程序模块 (29)4.3.2 键盘扫描子程序模块 (30)4.3.3 液晶显示子程序模块 (32)4.3.4 中断子程序模块 (32)5 系统的应用设计 (34)6 总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录一 (38)附录二 (39)1 概论1.1 系统研究的背景和意义随着科技技术的飞速进步,电子技术领域也得到了快速的提升,所以把电源技术带到了一个新的台阶。