论文摘要
目前,电子系统正向小型化集成化方向发展,这促使电源系统也努力减小自身的体积。提高开关频率是减小体积一条重要的途径,但是与此同时开关器件的开关损耗却会随开关频率提高不断攀升,这显著影响到电源系统的小型化。为了解决这一问题,高频率开关电源中多采用软开关技术。通信系统是开关电源的一大应用领域,随着数字化在通信系统的深入应用,如果将电源系统也纳入数字控制之下无疑能够实现整个系统的自我管理,故障诊断甚至自动修复等功能。基于以上这些理由,本论文的工作主要集中在实现软开关变换器的数字化控制方面。因为全桥移相ZVS拓扑应用较广且技术成熟,本论文采用这一拓扑结构,对其工作原理进行了分析,并以此为基础对变换器主电路进行了硬件设计。控制系统的硬件设计是整个设计的关键,这部分包含了主控制IC,控制信号驱动电路以及输出电压采样电路等。为了保证系统的安全运行,我们还在控制系统部分加入了很多保护电路,同时利用了数字系统的灵活性实现对系统运行状况的持续监测。作为控制系统的核心,本文采用了由TI公司生产的型号为TMS320F28335的DSP,它具有非常高运算性能,因此在设计中除了采用PID算法之外还加入了遗传算法作为辅助算法,优化数字PID算法的性能。遗传算法的主要作用是寻找最优解决方案,用于PID调节器之后,它能够帮助系统找到最优参数,而且能够实现对主电路系统参数改变的自动跟踪,保证系统在恶劣条件下的运行稳定性和耐久性。完成整个系统的软硬件设计之后我们制作了一个实验样机对整体设计进行了验证,