单片机控制的DC-DC反激变换器设计开题报告

 2022-12-05 10:35:15

1. 研究目的与意义

开关电源已有几十年的发展历史。1955年发明的自激推挽式晶体管单变压器直流变换器,率先实现了高频转换控制功能: 1957年发明的自激推挽式双变压器,1964 提出的无工频变压器式开关电源设计方案,有力地推动了开关电源技术进步。1977 年脉宽调制(PRD)控制器集成电路的问世,1994 年单片开关电源的问世,为开关电源的推广和普及创造了条件。与此同时,开关电源的频率也从最初的20KI1z提高到几千赫兹至几兆赫兹。目前,开关电源正朝高效节能,安全环保、短、小,轻、薄的方向发展。各种新技术、新工艺和新器件如雨后春笋,不断问世开关电源的应用也日益普及。绿色节能型开关电源的应用也日益普及。目前,国外许多著名的IC厂家都在大力开发低功耗,节能型开关电源集成电路。由此,我想设计一款由单片机控制的DC-DC反激变换器。

在一些文献中已经提出了使用DC-DC反激变换技术设计新型设备的想法和方法。如下:太阳能已成为人们应对全球能源危机的主要选择之一,这使得以分布式光伏发电为代表的新能源技术应用日益广泛。传统光伏并网系统结构存在着模块参数差异、局部阴影等因素的影响,不能保证光伏组件工作在最大功率点,从而会影响整个系统发电效率;同时系统也存在可靠性和可扩展性问题。为此,国内外众多学者纷纷研究各种新型光伏并网系统,其中以每块光伏组件独立并网发电的微型逆变器并网系统为代表的分布式并网发电系统已成为当前研究的热点。微型变换器作为开关型切换系统,其电路信号既含有连续变量又有离散变量,是一种混杂动态系统,如何对不同开关状态下的电路拓扑进行组合,构建电路模型和选择控制策略是研究的重点邸]。基于状态空间平均和电路平均的小信号法具有简单易用的特点,便于稳定性分析以及控制器的设计从而得到广泛的应用。薛花运用基于李雅普诺夫的稳定条件建立的DC一DC变换器在连续工作模式下混杂系统模型,由于运用混杂系统建模相比于传统的状态空间平均法在建模的过程中没有进行线性近似处理,因此可以构建更准确的系统模型。

[1]黄亚峰 陈剑 刘俊峰 祝明佳 韩瑜:正反激倍压DC-DC变换器机理分析与仿真[J]东北电力大学学报2018.38(4)

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2. 研究内容与预期目标

(1)设计一个单片机控制的DC-DC反激变换器设计;

(2)完成功能:实现对的DC-DC反激变换器智能控制;

(3)硬件电路的设计及硬件电路图绘制;

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3. 研究方法与步骤

由单片机控制的DC-DC反激变换器的研究主要内容是结合相关的设计手册,辅助资料和国家有关规程,参考国内外最新的设计方法、研究成果和记以往的设计方案,结合自己查找的资料,方案,定出相关的设计方案,本方案计划在广泛查阅相关文献的基础上,设计基于单片机的反激变换器。 该方案计划主要从以下各方面研究着手: 首先是了解这种变化器的工作原理:所谓反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。然后进行电路图的设计。根据设计方案设计出实物。

4. 参考文献

[1] 樊婧雯. DC-DC升压变换器抗干扰控制方法研究[D]. 东南大学,2017

[2] 孔凡燕. 基于DSP的DC-DC变换器模糊控制器设计与实现[D]. 江南大学,2008

[3] 尚智强. DC-DC变换器的智能控制研究[D]. 华侨大学,2003

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5. 工作计划

(1) 2011.2.27-2011.3.12(2周) 查阅资料,撰写开题报告。

(2) 2011.3.13-2011.3.26(2周) 进行总体功能设计,设计控制算法,确定软硬件开发平台

(3) 2011.3.27-2011.4.10(2周) 设计硬件电路、设计体现控制算法相关的程序流程图。

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