CN103956891B - 基于dsp的高频电源偏磁抑制系统及控制方法 - Google Patents

基于dsp的高频电源偏磁抑制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于DSP的高频电源偏磁抑制系统及控制方法。该系统包括DSP控制电路、主功率电路、峰值电流反馈电路及输出反馈电路组成；其中DSP控制电路分别与主功率电路、峰值电流反馈电路及输出反馈电路连接，主功率电路与峰值电流反馈电路及输出反馈电路连接，控制方法通过DSP控制电路的自有的模拟比较器和D/A电路组成峰值控制模式，控制电源输出。通过另外一路D/A及模拟比较器精确检测变压器偏磁现象并处理，本发明的偏磁抑制系统及控制方法可提前检测出偏磁现象并加以控制消除，减小变压器设计余量。

Description

基于DSP的高频电源偏磁抑制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及直流电源变换技术领域，具体涉及基于DSP的高频电源偏磁抑制系统及控制方法。
背景技术
峰值控制本身一种抑制偏磁的控制方法，但是较大功率场合，尤其在变压器设计余量较小的情况中，峰值控制也有偏磁现象出现，但是常规的峰值控制方法，无法检测出偏磁现象出现，而无法提前控制，直至电源出现功率输出不正常或者过流停止工作，而本控制方法可以在轻微偏磁现象出现时就检测出来，并加以控制消除偏磁现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于DSP的高频电源偏磁抑制系统及控制方法，可以检测出电源轻微的偏磁现象并加以控制，从而消除偏磁现象，提高电源运行的稳定性。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
基于DSP的高频电源偏磁抑制系统，包括：DSP控制电路、主功率电路、峰值电流反馈电路及输出反馈电路组成；其中DSP控制电路分别与主功率电路、峰值电流反馈电路及输出反馈电路连接，主功率电路与峰值电流反馈电路及输出反馈电路连接。
所述高频电源为DSP峰值控制的电源，DSP控制电路根据峰值电流反馈电路及输出反馈电路的输出进行控制，同时电流峰值控制采用斜率补偿的方法，以DSP控制电路自带的D/A以一定斜率下降输出到DSP控制电路的模拟比较器，与峰值反馈电流作比较来控制脉宽，控制过程通过控制D/A的初值及下降斜率实现。
作为优选的，所述DSP处理器采用TI2000系列的TMS320f2803X、TMS320f2802X等自带模拟比较器及D/A的芯片，可以方便的实现峰值控制及过流检测。
所述基于DSP的高频电源偏磁抑制控制方法在控制过程中，电流峰值的最大值就在反馈电流波形的顶点“A”点，在整个过程中峰值电流超出D/A下降输出的范围，即表示峰值电流超出了控制，表明主功率电路的变压器出现饱和或者偏磁现象，为此可增加一路 D/A输出，采用稍高于控制用的初值，相同的下降斜率形成一个平行且略高于D/A控制输出的过流检测输出，当D/A过流检测输出对应的比较器输出翻转时，表明有过流信号出现，即表明主功率电路的变压器出现磁饱和或偏磁现象。
用于上述的基于DSP的高频电源偏磁抑制控制方法，DSP控制电路根据峰值电流反馈电路的输出判断出过流现象后，DSP处理器根据过流现象可判断是偏磁或者饱和现象，当过流现象仅在一侧半波上出现时，即可判断为偏磁现象，DSP处理器通过PWM死区调整，细调一个周期中两个半波的脉宽，从而消除偏磁现象；当检测到一个周期两侧半波都出现过流现象，则表明出现磁饱和现象，通过DSP处理器控制降低功率输出一减小饱和甚至消除饱和现象，从而保证了电源的安全运行。
相对于现在的一些电源控制芯片，及其峰值控制的原理，本发明的有益效果是：
1、对于偏磁现象不仅能从控制原理消除，并能提前检测出来，加以控制。
2、采用DSP控制，电路设计简单，成本低廉。
3、可减小变压器设计余量，充分发挥变压器功率。
附图说明：
图1为本发明的基于DSP的高频电源偏磁抑制系统方框图。
图2为峰值控制方法示意图。
图3为过流检测示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施作进一步的详细叙述，但本发明的实施不限于此。
如图1所示，基于DSP的高频电源偏磁抑制系统，包括：DSP控制电路、主功率电路、峰值电流反馈电路及输出反馈电路组成；其中DSP控制电路分别与主功率电路、峰值电流反馈电路及输出反馈电路连接，主功率电路与峰值电流反馈电路及输出反馈电路连接。
所述高频电源为DSP峰值控制的电源，DSP控制电路根据峰值电流反馈电路及输出反馈电路的输出进行控制，同时电流峰值控制采用斜率补偿的方法，以DSP控制电路自带的D/A以一定斜率下降输出到DSP控制电路的模拟比较器，与峰值反馈电流作比较来控制脉宽，控制过程通过控制D/A的初值及下降斜率实现，其控制方法示意图如图2所示。
作为优选的，所述DSP处理器采用TI2000系列的TMS320f2803X、TMS320f2802X等自带模拟比较器及D/A的芯片，可以方便的实现峰值控制及过流检测。
所述基于DSP的高频电源偏磁抑制控制方法在控制过程中，电流峰值的最大值就在反馈电流波形的顶点“A”点，在整个过程中峰值电流超出D/A下降输出的范围，即表示峰值电流超出了控制，表明主功率电路的变压器出现饱和或者偏磁现象，为此可增加一路 D/A输出，采用稍高于控制用的初值，相同的下降斜率形成一个平行且略高于D/A控制输出的过流检测输出，如图3所示，当D/A过流检测输出对应的比较器输出翻转时，表明有过流信号出现，即表明主功率电路的变压器出现磁饱和或偏磁现象。
上述的基于DSP的高频电源偏磁抑制控制方法，DSP控制电路根据峰值电流反馈电路的输出判断出过流现象后，DSP处理器根据过流现象可判断是偏磁或者饱和现象，当过流现象仅在一侧半波上出现时，即可判断为偏磁现象，DSP处理器通过PWM死区调整，细调一个周期中两个半波的脉宽，从而消除偏磁现象；当检测到一个周期两侧半波都出现过流现象，则表明出现磁饱和现象，通过DSP处理器控制降低功率输出一减小饱和甚至消除饱和现象，从而保证了电源的安全运行。
本领域技术人员可以在不违背本发明的原理和实质的前提下对本具体实施例做出各种修改或补充或者采用类似的方式替代，但是这些改动均落入本发明的保护范围。因此本发明技术范围不局限于上述实施例。

Claims (2)

1.基于DSP的高频电源偏磁抑制系统，其特征在于包括：DSP控制电路、主功率电路、峰值电流反馈电路及输出反馈电路组成；其中DSP控制电路分别与主功率电路、峰值电流反馈电路及输出反馈电路连接，主功率电路与峰值电流反馈电路及输出反馈电路连接；该高频电源为DSP峰值控制的电源，DSP控制电路根据峰值电流反馈电路及输出反馈电路的输出进行控制，同时电流峰值控制采用斜率补偿的方法，以DSP控制电路自带的D/A以预定斜率下降输出到DSP控制电路的模拟比较器，与峰值反馈电流作比较来控制脉宽，控制过程通过控制D/A的初值及下降斜率实现；所述电流峰值控制采用的斜率补偿方法具体是：在控制过程当中，电流峰值的最大值在反馈电流波形的顶点“A”点，在整个过程中峰值反馈电流超出D/A下降输出的范围，即表示峰值反馈电流超出了控制，表明主功率电路的变压器出现饱和或者偏磁现象，为此增加一路 D/A输出，采用高于控制用的初值，相同的下降斜率形成一个平行且略高于D/A控制输出的过流检测输出，当D/A过流检测输出对应的比较器输出翻转时，表明有过流信号出现，即表明主功率电路的变压器出现磁饱和或偏磁现象。
2.用于权利要求1所述的基于DSP的高频电源偏磁抑制系统的控制方法，其特征在于DSP控制电路根据峰值电流反馈电路的输出判断出过流现象后，根据过流现象可判断主功率电路的变压器是偏磁或者饱和现象，当过流现象仅在一侧半波上出现时，即判断为偏磁现象，DSP控制电路通过PWM死区调整，细调一个周期中两个半波的脉宽，从而消除偏磁现象；当检测到一个周期两侧半波都出现过流现象，则表明出现磁饱和现象，通过DSP控制电路降低功率输出以减小饱和甚至消除饱和现象，从而保证了电源的安全运行。
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