西安科技大学硕士学位论文数字控制的BuckDC-DC变换器研究姓名：王立申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：程红丽;刘健@论文题目：数字控制的BuckDC-DC变换器研究专业：电路与系统硕士生：王立（签名）指导老师：程红丽（签名）刘健（签名）摘要为了在失电情况下继续维持智能终端设备短暂工作，研究了一种基于超级电容器储能和buckDC-DC变换器的自动化终端备用开关电源解决方案。论述了电路组成、下限工作电压选取和储能电容器容量设计方法。根据能量平衡关系，分析了负载突然增大和负载突然减轻情况下的最严重电压凹陷和电压骤升，并得出输出滤波电容容量的设计考虑。以一个具体的超级电容器储能FTU电源为例，详细说明了电路参数的设计方法，并进行了实验研究。实验结果表明所设计的超级电容器储能备用电源能够满足在失去正常供电电源后自动化终端待机、操作和通信的需要，并且所进行的理论分析与实际情况相符。为了改善buckDC-DC变换器的动态性能，提出了一种基于微处理器的电流跟踪数字控制方法，根据输出电流和输出电压的采样信息，计算出所需要的输出电流，并将电感电流控制在该输出电流的一个滞环宽度之内。详细分析了负载突变和启动过程中输出电压的动态响应，给出了参数选择和设计依据。在Simulink环境下以一个具体的Buck变换器为例进行仿真实验，获得仿真数据及仿真波形等仿真结果。最后以ARM—LPC2138作为控制平台，制作了一台电流跟踪数字控制的buckDC-DC变换器，并进行了实验研究。实验结果表明所提出的电流跟踪数字控制方法是可行性、所进行的理论分析是正确的，并且表明所提出的方法具有动态响应速度快的特点。关键词：DC-DC变换器；电容储能；电流跟踪控制；数字控制；动态特性研究类型：应用研究Subject：OnDigitalControlledBuckDC-DCConvertersSpecialty：CircuitandSystemName：WangLi(Signature)Instructor：ChongHongli(Signature)LiuJian(Signature)ABSTRACTTokeeptheintelligentterminalunitsworkingforacertainperiodincaseofoutage,Aback-upswitchingsupplybasedonsupercapacitorenergystorageandbuckDC-DCconvertersisresearched.Thecircuitstructure,theselectionoftheminimumworkingvoltageoftheconverterandthedesignconsiderationsofthecapacitanceoftheenergystoragecapacitorarediscussed.Basedontheenergybalanceprinciple,thelowestoutputvoltagedropandthehighestoutputvoltageriseincaseoftheoutputcur...
