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71-隔离DC-DC变换器数字PWM控制技术的研究2
隔离DC/DC变换器数字PWM 控制技术的研究 冯维一，杨 旭，尹燕萍，叶海忠 西安交通大学 11.17.2008 内容 研究背景 (2) 半桥变换器数字控制器的结构 (1) 隔离数字PWM的控制方法 (4) 实验验证(6) 结论 (1) 研究背景 (2/2) 光耦传递数字信号，替代了模拟信号，解决了非线性和参数漂移的问题。 光耦的延时限制了控制环的性能。 结论 (1/1) 提出了一种新颖的隔离DC-DC变换器的数字控制解决方案; 只需要一个很小的信号变压器来实现隔离; 在FPGA上可以同时配置以上几种调制解调的方法; 数字FSK：给系统带来的额外延时很小； 宽窄脉冲调制：能够保证DPWM的精度； * * 本项目受国家自然科学基金 和 英飞凌公司 资助 研究背景 (1/2) 传统模拟光耦隔离 反馈控制信号的隔离方式 传统模拟磁隔离 简单、容易实现 较低成本 光耦光耦的传输比非线性，参数随时间漂移 对噪声较敏感 航天应用受限 较好的抵抗噪声能力 性能和参数稳定 隔离变压器成本很低 但调制电路需要附加成本 CoPEC’s digital control solution published in 2003 “Digital Controller Chip Set forIsolated DC Power Supplies” 半桥变换器数字控制器的结构(1/1) ① 控制器副边：方便实现同步整流； ② 调制的数字PWM信号（从副边传递到原边）； ③ 高速的低压差分数据通讯接口（LVDS）; ④ 用一个小变压器实现控制原副边的隔离; 隔离DPWM的控制方法 (1/4) 数字 FSK (Ⅰ) 数字 FSK (Ⅱ) 方法1：移频键控(FSK) 数字FSK的缺陷： –还原的DPWM精度受到载波频率的限制 数字 FSK (Ⅰ) 隔离DPWM的控制方法 (2/4) 隔离DPWM的控制方法 (3/4) 数字 FSK (Ⅱ) 总是能满足DPWM精度的要求： -不同脉宽的小脉冲信号来调制PWM的上升沿和下降沿 隔离DPWM的控制方法 (4/4) 方法2：宽窄脉冲调制 实验验证 (1/6) 实验验证 (2/6) 数字 FSK (Ⅰ) 实验验证 (3/6) 数字 FSK (Ⅰ) 实验验证 (4/6) 利用不同脉宽的脉冲信号调制 实验验证 (5/6) Load step up (1A to 12A) Load step down (12A to 1A) 500mv/div 10.0ms/div Output voltage Load current 实验验证 (6/6) * * *
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