基于数字化控制的开关电源的研究

0 引言 开关电源被誉为高效节能型电源。传统的开关电源采用模拟控制技术，使用比较器、误差放大器和模拟调变器等元器件来调整电源输出电压。模拟控制方法只适用于频率高、电力小、功能少的开关电源，且存在控制电路复杂、元器件多以及控制电路一旦成型很难修改等缺点，不利于开关电源的集成化和小型化。开关电源的数字化控制技术能够较好地解决这些问题。本文介绍了开关电源的数字化控制技术，并给出了基于单片机控制和基于DSP控制开关电源的两种模型，分析和比较了两者的优缺点以及应用场合，现在介绍如下。

本文引用地址： 开关电源模拟控制和数字控制的比较

1．1开关电源模拟控制的种类与特点

开关电源的模拟控制方法已经使用了数十年，也形成了一系列的控制方式，大致有3种：脉冲宽度调制方式PWM、脉冲频率调制方式PFM和昆合调制方式。

图1为脉宽调制式（PWM）开关电源，AC220V输入电压经过整流滤波后变成直流电压U，再由功率开关管VT斩波、高频变压器T降压，得到高频矩形波电压，最后通过输出整流滤波器VD、C2，获得所需要的直流输出电压U0。利用误差放大器和PWM比较器构成闭环调节系统。这种模拟控制电路因为使用元器件多而需要很大空间，这些元器件本身的值还会随着使用时间、温度和其他环境条件的变化而变动，并对系统稳定性和响应能力造成负面影响，不利于模拟系统的测试和维修。另外，模拟控制的控制响应特性是由分立元器件的值决定的，因此无法为所有电源值或负载点提供最优化的控制响应。

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