基于数字控制的电源系统稳定性自我诊断与分析基于数字控制的电源系统稳定性自我诊断与分析李红陈新南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室(南京210016)摘要:系统的稳定性分析是设计电路拓#baq.U或缺的一个环节。本文提出了一种基于TMS320F2812的数字控制电源系统的稳定性自我诊断与分析的方法。在简单介绍测试原理的基础上,详细给出了该数字控制系统的软硬件设计思路,以及信号生成和注入方法的介绍。叙词:TMS320F2812稳定性自我诊断1引言实用DSP编程实现稳定性测量可以很好进行在线的检测,对系统的稳定性进行电源系统实时的分析判断,以方便对系统进行动态的调整,保证系统的稳定性。因此,本文设计了一种采用TMS320F2812DSP芯片为主体的新型的数字控制电源的频率特性自我测试诊断方案。系统的被测系统为DSP控制的数字移相全桥。2基本工作原理对于电源来说,我们关心的是环路中小信号扰动或元件误差对变换器的影响:扰动应该是随时间衰减的,而不能被放大。传递函数可以清楚的说明这一点。如果传递函数显示系统是不稳定的,那么扰动就会被放大,对应电路中将会出现振荡情况。闭环传递函数能够为确定电源闭环是否稳定提供基本依据[1]。因此,本文的思路是利用小信号注入的方法,通过激励信号和响应信号的幅值和相位变化得到被测系统的传递函数,最后判断出系统是否稳定,即通过系统的频率特性,判断系统的稳定性。3设计方案整个系统由三个模块组成:由DSP与DDS共同作用的扫频信号发生模块;被测系统响应信号的采样模块;稳定性判断模块。系统的总体框图如图1所示。图2为本系统使用的测试系统。图1系统总体框图4系统的设计4.1信号源发生部分扫频信号源发生部分由DSP芯片TMS320F2812和DDS芯片AD9852共同组成。主要要求如下:扫频范围为:1~80MHz(正弦波);扫频非线性:<5%;输出电压:0.5V。DDS一般由相位累加器、波形存储器、数模转换器及低通滤波器组成,其基本原理是将波形数据先存储起来,然后在频率控制字的作用下,通过相位累加器从存储器中读出波形数据,最后·446·图2被测试系统控制框图经过数模转换和低通滤波之后输出。本次设计中,参考时钟信号由外接50MHz的石英晶体振荡器产生。经内部可编程参考时钟相乘器4倍频后,DDS参考时钟频率为200MHz。在输出后面滤波器设计为80MHz的低通滤波器[2]。DsP对DDS的控制控制流程如下:(1)给系统上电,由DSP向AD9852发出复位信号,此信号需要至少保持lo个参考时钟周期的高电平。(2)将s/...