论文题名: | 电动汽车车载数字直流变换器的研究 |
关键词: | 电动汽车;车载数字直流变换器;性能指标;现场可编程门阵列 |
摘要: | 与模拟电源相比,数字电源具有设计灵活、控制算法先进、抗干扰能力强等优点,在一些高端应用场合,数字电源正在逐步替代模拟电源。电动汽车车载直流变换器工作环境差,对转换效率、可靠性及电磁干扰要求高,因此研究电动汽车车载数字直流变换器有很强的实际应用价值。 本文根据实际产品项目的要求,提出了数字直流变换器的设计方案:双管正激功率电路+FPGA数字控制。在功率电路部分通过对双管正激电路工作过程的详细分析与研究,根据产品性能指标要求计算出变压器、输出滤波电感、输出滤波电容等主要器件的参数,并设计了相应的驱动电路及启动电路;数字控制电路部分则采用FPGA作为控制平台,通过建立双管正激电路小信号模型,推导出传递函数。采样电路选用8位高速并行采样芯片,用间接方法设计出数字PID控制器,并采用积分分离的方法来消除可能出现的积分饱和现象。为了提高运算速度,在实现的过程中引入了流水线算法。同时为了平衡使用逻辑单元的数量和系统的时钟频率,采用延迟线计数混合方式来实现数字PWM,分辨率高达10位。 最后对设计完成的系统样机进行了实际测试,结果表明:满载时输出电压稳定、纹波小;在负载或输入电压变化情况下,电源系统的输出电压能快速恢复到稳定状态,同时辐射干扰小,能满足电动汽车的车载直流变换要求。 |
作者: | 姚伟 |
专业: | 电子科学与技术 |
导师: | 郑步生 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 南京航空航天大学 |
学位年度: | 2012 |
正文语种: | 中文 |