数字控制开关电源设计：全桥变换与PWM技术

"这篇硕士学位论文主要探讨了数字开关电源的设计与实现，作者梅阳凤在导师李军的指导下，深入研究了开关电源的数字化控制方法，以提高电源的稳定性、小型化和效率。论文涵盖了主电路设计、全数字控制系统、采样电路以及软件实现等多个方面。" 开关电源是一种在电子设备中广泛应用的电源形式，它从最初的线性电源发展而来，由于其高效和紧凑的特性，被广泛应用于航空、通信、交通等多个领域。随着电力电子技术的进步，数字控制逐渐成为开关电源控制的新趋势，因为它简化了硬件设计，解决了模拟电路的温度漂移问题，并提供了更灵活的控制策略。 在主电路设计中，论文重点介绍了全桥变换电路，这是开关电源的一种常见拓扑结构。全桥变换电路可以实现双向功率流动，适用于高效率的能源转换。论文详细分析了主电路中各个元器件的选择标准和计算方法，尤其是主功率变换管的选择，这是决定电源性能的关键因素，还需要考虑其驱动和保护技术。 论文还研究了基于ARM的全数字控制系统，这个系统由多个硬件和软件模块组成，包括主控制器外围电路、输出电压和电流的采样电路、键盘与数码管显示电路以及辅助电源电路。其中，输出电压和电流的采集电路至关重要，它们通过电阻检测法将电流信号转化为电压信号，然后通过AD转换接口进行处理。例如，通过公式I = Vo/Ro计算电流，以确保电流值在AD转换器的范围内。 软件设计方面，主要程序包括PWM控制、A/D转换、PID算法和人机交互界面的子程序。PWM控制是开关电源的核心，它决定了电源的输出特性。PID算法则用于精确调节输出电压和电流，以满足设定值。 论文通过分析数字PWM调制的不同方法，为数字开关电源系统的设计提供了理论支持，并通过实际系统的调试，总结了该系统的优缺点，提出了改进方向。关键词包括开关电源、数字控制、全桥变换、PWM控制和驱动电路。 这篇论文对于理解数字开关电源的工作原理，以及如何实现高效、稳定的数字电源控制具有重要参考价值，同时也为后续的电源系统优化提供了指导。