基于谐振技术和MK单片机的多路升压器研讨设计

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论文字数:33000 论文编号:sb201406210001379916 日期:2014-06-21 来源:硕博论文网

 

第1章绪论
 
1.1研究目的和意义
随着电力电子技术的快速发展,多路升压器被广泛应用于工业、商业及军事的电子设备中。当今,人们生活水平不断提高,个人数字助理和智能移动电话等便携式设备的应用也随之增长,多路升压技术再次引起了人们的关注。现有的多路升压器通常由两部分组成,即通过单片机和专用的集成电路分开来完成升压和控制任务,这种方式存在着很大的高频干扰,使单片机无法稳定工作⑴。升压部分通常采用反激式DC-DC变换器,但反激式DC-DC变换器由于其拓扑的物理特性,多路同步工作时会产生较大的峰值电流[2]。这些问题不仅增大开关管的开关损耗,使其电路复杂、体积增大,而且大大降低多路升压器的稳定性和可靠性。
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1.2多路升压器的发展现状及应用
1.2.1多路输出技术的发展概况
多路输出技术最早应用于多路输出电源设备中,是将几个独立的DC-DC变换器组装在一起,但由于该方法将电源供电时的干扰叠加在同频率输出级的信号上,导致拍频干扰的产生,同时存在电源体积大、成本高的问题[3〗。因此,人们开始研宄多路输出技术。多路输出技术主要分为以下几种:1)多绕组实现多路输出技术。按其调节方式还可分为:(1)变压器稱合调节式:这种变换器主要釆用变压器交叉调节方式。由于变压器漏感和线圈电阻的存在,输出会产生交叉调节误差。当电感电流不连续时,输出变化更为明显。
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第2章升压器的相关理论与技术
 
2.1引言
本章主要针对传统多路升压器在应用中出现的种种问题,首先从多路升压器的相关理论与技术入手,详细介绍多路升压器的工作原理和拓扑结构,并对影n肖其性能的主要因素进行分析,为本文设计的墓于谐振技术及MK单片机的多路升压器奠定必要的理论基础。
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2.2升压器
 
2.2.1升压电路的基本结构
开关电源是利用现代电力电子技术,控制晶体开关管导通和关闭的时间比例,维持输出稳定电压的一种电源,由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET等器件构成[14]?幵关电源的类型有很多种,但较为常用的是降压型、升压型、升降压型,其它结构也是通过这三种类型发展改进而来的。
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第3章多路升压器的升压部分及控制部分的设计..........19
3.1引言............................................19
3.2多路升压器整体结构的设计........................19
3.3基于谐振技术原理的反激式DC-DC变换器设计..........21
3.4基于交错并联控制技术多路控制的设计............31
3.5多路升压器监控单元设计...........................35
3.6半桥式升压电源的设计...........................39
3.7本章小结........................................40
第4章多路升压器在爆闪灯中的应用实验................41
4.1 弓| 言.........................................41
4.2多路升压器在多路爆闪灯中的应用...................41
4.3实验结果及分析...................................43
4.4本章小结.........................................47
 
第4章多路升压器在爆闪灯中的应用实验
 
4.1引言
前一章对多路升压器的设计思想、单片机I/O 口直接驱动开关管的辅助网络、利用开关管体电阻电流检测电路、基于谐振技术的反激式升压电路、交错并联控制电路、半桥式升压电源以及监控单元进行了详细的理论推导和电路设计。本章将对基于谐振技术及MK单片机的多路升压器进行实验分析,验证本文设计的可行性。首先,对爆闪灯的触发电路进行设计;其次,将本文设计的多路升压器应用于多路爆闪灯中并对整个系统进行实验;最后,通过分析实验结果,验证本文设计的多路升压器的可行性。
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结论
 
本文在研宄传统多路升压器的基础上,对其进行了电路结构改进和设计。在研宄过程中,本文取得的主要成果有以下几点:(1)提出了一种利用MK单片机的多个I/O 口驱动多路幵关管同时完成多路升压和控制任务的设计方法。结合MK系列单片机的特点,设计了驱动辅助网络,验证了单片机I/O 口直接驱动开关管的可行性和可靠性,同时利用开关管的体电阻对电流进行检测,大大简化了电路。(2)提出了一种基于谐振技术的反激式DC-DC升压电路的设计方法,与传统升压电路相比,结合MK单片机和谐振技术达到了降低开关损耗和滤除高频脉冲的目的,为单片机的可靠运行提供了保障。
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参考文献(略)

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