一種原邊反饋的AC-DC反激式數(shù)字恒壓變換器的設計.pdf

1、反激式變換器，有著較為簡單的結構，較低的成本以及較小的體積，故而在電源管理領域中被廣泛應用。另一方面，隨著工藝條件的快速發(fā)展，數(shù)字控制技術在電源管理領域，逐漸顯露其得天獨厚的優(yōu)勢。與模擬技術相比，數(shù)字控制技術的抗噪聲能力較強，具有可編程性，以及可移植性。而現(xiàn)實情況是，采樣不精確，復合多模式切換不穩(wěn)定等問題影響著數(shù)字控制原邊反饋反激式變換器的恒壓精度和效率。
　　本文采用了一種準諧振補償法來實現(xiàn)對輸出電壓幅值的高精度采樣，和一種恒壓

2、多模切換法以提高恒壓電路的整體效率及精度。準諧振補償法中，根據(jù)主拓撲硬件結構推導出輔助繞組端電壓和次極端輸出電壓的關系式，通過將輔助繞組端電壓和零電位、預估拐點電位進行比較產生包含去磁時間信息的兩路高低電平信號，利用這兩路信號在控制器內部得到準諧振周期，推斷出預估拐點電位的誤差，進而對其進行PI補償，使其可以采樣到精確的輸出電壓值。恒壓多模切換法中，根據(jù)反映負載狀況的輸出電流，確定脈沖寬度調制/脈沖頻率調制恒壓控制策略，為了減輕臨界狀態(tài)

3、下頻繁切換會帶來的額外損耗和不穩(wěn)定現(xiàn)象，故在多模切換中加入遲滯比較，使得系統(tǒng)可以實現(xiàn)高效率的平穩(wěn)切換。
　　基于此，本文通過Matlab中的simulink配合modelsim完成了系統(tǒng)仿真，主要是在Simulink中搭建了AC-DC反激式變換器的主拓撲電路，并在modelsim中編寫verilog代碼并生成數(shù)字控制模塊用于控制反激式變換器，實現(xiàn)了高精度恒壓控制并且具有較高的效率。仿真時，輸入電壓為85V～264V，負載電流為0～

4、1A，聯(lián)合仿真的結果表明，輸出電壓穩(wěn)定在5V，此數(shù)字恒壓控制器可將反激式變換器的輸出電壓誤差控制在1％以內。最后，在FPGA上搭建了數(shù)字控制反激式恒壓變換器的測試平臺，來驗證本文設計的數(shù)字控制器性能，測試結果表明，所設計的數(shù)字控制器在全輸入電壓(85V～264V)和全負載范圍(0～1A)的條件下，輸出電壓誤差被控制在1％以內，線性調整率和負載調整率都為1％以內，且本文采用的采樣方法精度達到了99％，全負載范圍內平均效率達到了75％以上，