移相全桥零电压开关pwm设计实现_毕业设计(编辑修改稿)

移相全桥零电压开关pwm设计实现_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

由式（ 25）可见，实现 ZVS 的电感能量包括：   2/20 nILe 和励磁能量，相当大，故即河北大学工商学院 20xx 届本科毕业生论文（设计） 8 使轻载下超前桥臂较容易满足 ZVS 条件。 2) 滞后桥臂 ZVS 条件分析 3S 、 4S 相互转换时，变压器副边处于续流阶段。 参与谐振的电感只有原边的谐振电感，所以根据 ZVS 条件：电感能量必须大于所有参与谐振的电容能量，应有：   22 2342 StSr VCCIL  (26) 由式（ 26）可见， 实现 ZVS 主要靠原边电感储能，轻载时不够大。 因此滞后桥臂不易满足 ZVS 条件。 河北大学工商学院 20xx 届本科毕业生论文（设计） 9 3 DSP 结构功能 数字信号处理器 DSP 是一种具有特殊结构的微处理器，与普通的单片机相比，它的一些独有的特点非常适合进行数字信号处理。 DSP 适合与数字信号处理的特点 [6] 1)改进的哈佛结构 计算机总线结构分两种。 一种是冯诺依曼结构，其特点是程序和数据共用一个存储空间，统一编址依靠指令计数器提供的地址来区分是指令还是数据地址。 由于对数据和程序进行分时读写，速度较慢，虽然半导体工 艺的发展可弥补这一缺点，但这一结构不适合进行具有高度实时要求的数字信号处理。 另外一种是哈佛结构，其主 要特点是程序和数据具有独立的存储空间，有各自独立的程序和数据线； 2)流水线操作； 3)用硬件乘法器 一般的单片机采用移位和加法来实现乘法运算，速度较慢，而 DSP 采用硬件乘法器，则可大大提高乘法运算速； 4)特殊的 DSP 指令； 5)快速的指令周期 DSP 芯片采用低工作电压的 CMOS 技术，使得 DSP 主频不断提高，有些型号的 DSP 指令周期已经下降到 5nS； 6)良好的多机并行运行能力 随着要求处理数据容量不断增加 ， DSP 芯片价格的下降。 多个 DSP 芯片并行处理已经成为近些年来的研究热点，某些型号的 DSP 专门提供了用于多个并行运行的通信接口。 TMS320 系列 DSP 概况 TI 公司 TMS320 系列 DSP 的体系结构专为实时信号处理而设计，该系列 DSP 控制器则将实时处理能力和控制器外设功能集于一身，为系统实现数字控制应用提供了一个理想的解决方案。 下列特性使得 TMS320 系列成为很多解决方案的理想选择： 1） 灵活的指令集； 2） 内在的灵活操作性； 3） 高速运算能力； 4） 改进的并行结构； 5） 有效的成本。 TMS320F2802x 芯片特点 [7] 由于本课题应用 DSP 实现对开关电源的控制，需要能够产生 PWM 波形的 DSP，另外开关电源开关频率较高，要求 DSP 处理速度要较快。 TMS320F2802X Piccolo 系列 DSP 是 TI河北大学工商学院 20xx 届本科毕业生论文（设计） 10 公司的最新基于 TMS320C28XTM 内核的定点处理器。 它通过 DSP 和 MCU 功能的整合，弥补了传统意义上二者的不足，实现了计算与控制的完美结合。 新型 TMS320F2802X/3X Piccolo 系列 DSP 微控器包含高达 128KB 的快闪存储器、内部硬件模拟比较器、 12 位 ADC、 EPWM，以及包括通信协议、片上振荡器、通用 I/O 等各种标准外设。 其寄存器资源十分丰富，配置特别的灵活，可以通过实时更改寄存器配置，由内部硬件产生所需的逻辑信号，大大降低了程序的编写难度。 TMS320F28027 芯片的特点如下： 1)有 高效率 32 位 的 CPU(TMS320F2802X)， 60MHZ 的 时钟频率，单周期指令 为*16 和 32*32 的乘法运算， 6*16 双乘法器， 高代码效率 ， 快速中断响应处理 以及 哈佛总线结构 ； 2)低成本、低功耗， 单一 的 供电 电源 ，无电源排序要求以及上电复位 和 复位 要求 ； 3)时钟系统 ， 片上晶体振荡器（可用于 SCI 通信） /外部时钟输入 ， 看门狗时钟模块 ，时钟丢失检测电路 ； 4)22 个可编程，带输入滤波的多路复用 GPIO 引脚 ， 除用以 JTAG（ 3538）的 4个引脚，可用引脚只有 18 个 ； 5)外设中断扩展 PIE 模块，支持所有外设中断 ； 6)3 个 32 位 CPU 定时器 ； 7)每个 EPWM 模块具有 16 位独立定时器 ； 8)片上存储器 Flash（ 16 位 32k， 64k）、 SARAM（ 16 位 6k， 12k）、 OTP（ 16 位 1k），BOOTROM； 9)128 位安全密钥 ； 10)通信接口 ， UART 模块、 SPI 模块及 IIC 模块 ； 11)增强的控制外设 ， 两组共 8 路增强型脉宽调制器 (EPWM)、 3 对互补高分辨率 PWM (HRPWM)， 增强型捕获模块 (ECAP)， 13 路 12 位 ADC，转换时间 ， 片上温度传感器 ， 比较器 ； 12)48 个引脚 ； 13)无并口总线 ； 14)无 MCBSP 模块 ； 15)无 ECAN 模块 ； 16)具有入门的亲和力， c20xx 入门级芯片 ； 17)应用领域 ： 数字照明、电机控制、数字电源转换、精密传感器。 河北大学工商学院 20xx 届本科毕业生论文（设计） 11 图 31 2802x 48 引脚 PT LQFP（顶视图） 图 32 2802x 38 引脚 DA TSSOP（顶视图） CCSv5平台 CCSv5 是 建立在 Eclipse 基础上的一个集成开发环境（ IDE），融合 TI 设备的支持与功能； Eclipse 是一个开源框架平台，目前由 IBM 牵头有 150 多家软件公司参与到 Eclipse河北大学工商学院 20xx 届本科毕业生论文（设计） 12 项目中，成为了一个庞大的 Eclipse 联盟， TI将直接向开源社区提交改进；众多插件的支持使得 Eclipse拥有其他功能相对固定的 IDE软件很难具有的优势，用户可随意将 Eclipse插件或 TI 工具拖入现有 CCSv5 环境；用户可以享受到 Eclipse 中所有最新的改进所带来的便利。 利用 导入已有工程 1）假如，某工程 LAB1，下面以 LAB1为例来说明导入工程的步骤。 首先打开 确定工作区间 C:\Users\Administrator，选择 FileImport弹出图 33对话框，在 Code Composer Studio下选择 Existing CCS/CCE Eclipse Projects。 图 33 导入新的 CCSv5工程文件 2） 单击 Next得到图 34的 对话框。 图 34 选择导入工程目录 河北大学工商学院 20xx 届本科毕业生论文（设计） 13 3）单击 Browse，选择： C:\Users\（在此之前，需将实验代码复制到工作区间下）。 4）单击 Finish，即可完成已有工程的导入。 利用 调试工程 1）以本次设计的实验为例，首先将 zac工程进行编译：选择 ProjectBuild Project，编译工程。 编译结果没有错误，可以进行下载调试；如果程序有错误，会在 Problems窗口显示， 根据错误修改程序，并重新编译，直到没有错误。 2）单击按钮 进行下载调试。 3）单击 运行程序，观察显示结果。 河北大学工商学院 20xx 届本科毕业生论文（设计） 14 4 系统程序设计实现 PWM 的产生原理 [8] 1）模块设置 初始化相关 寄存器 的 值后，使能定时器，计数器通过一定计数方式开始计数，它的值不断与相关的比较寄存器的值进行比较，当定时器计数值与比较寄存器值相匹配时，相关的 PWM 输出将发生跳变。 对称 PWM 波形，即 PWM 波形关于 PWM 周期中心对称，需要在一个计数周期内比较两次， 如下图 41所示，在一个计数周期 内， EPWMXA、 EPWMXB 分别对 CMPA、CMPB 进行了两次比较。 只能在增减计数模式下产生， 如 图 41，为在增减计数模式下产生的对称的 PWM 波形。 图 41 对称 PWM 波形 非对称 PWM 波形和对称 PWM 波形相对应，可以在增计数模式、减计数模式、增减计数模式下产生。 图。