基于DSP单片机的 双向DC-DC电源变换器毕业论文

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摘要
为实现电池储能装置的双向DC-DC变换器，本系统以buck-boost拓扑电路为核心，通过DSPICFJ256GP710单片机最小系统控制拓扑的切换，从而进行buck恒流充电和boost恒压放电。充电时效率≥94%，放电时效率≥95.5%，具有过压保护及温度检测等功能。本系统具有效率高、控制简单、稳定性强等优点，满足设计要求。
% j8 W8 k8 b  U# F' y关键词：buck-boost、恒流、恒压


1 x& n: A# Q( f4 C  q" X/ o# j目录
7 Q' f" e' h$ X7 A8 a: z" \一、 方案论证与选取        4
1.1方案的论证        4
' t" J; c! z  |1.2方案的选取        4
1.3整体设计        4
/ v; B& M& U* s1 u/ Y+ E2.1总体设计框图        4
; P/ j8 B+ C+ X二、 理论分析与参数计算        5
2.1 开关场效应管的选择        5
2.2肖特基二极管的选择        5
6 q1 ^# Y2 w. Q6 y% @! l# f2.3电感参数计算        5
2.4电容的参数计算        5
3 ~4 P' O; k- P- |; W2 H4 S8 S6 o三、 电路与程序设计        6
# X- O. C; k! s. L5 z; k, `3.1硬件部分设计        6
3.1.1buck-boost主电路模块        6
3.1.2 boost驱动电路        6
3.1.3 buck驱动电路        7
  m0 w* \% C7 n. s% n: I3 u3.1.4 电流采集模块        7
9 r3 s' ]0 y( D$ |3.2软件部分设计        8
9 p% E' M# c! S. W3.2.1软件滤波算法        8
3.2.2软件流程图        8
四、 测试方案与测试结果        9
" D$ Y' P) [% A7 Z+ v% Z1 C4.1测试仪器（见附件1）        9
4.2测试步骤及数据        9
4.2.1充电模式        9
* j, D! `: I6 N1 V  U5 x  w; [4.2.2 放电模式        10
: I2 q0 g  }, \  H7 C9 O  u4.3 自由模式        11
五、 参考文献        11
六、 附件        12
6.1附件一 测试仪器        12
/ a  S2 G& l7 K  C3 g, ^* X6.2附件二 作品照片        12


  d0 }* M" ]' K2 M$ n一、方案论证与选取
( T  g" q+ c  s* N  x/ i1.1方案的论证
6 D# A" f) `0 ~+ d$ s2 _. S方案一：正反激组合式双向DC-DC变换器。它采用正激和反激组合的形式，在变换器的一侧绕组串联，另一侧并联。这种结构的双向变换拓扑解决了电流型一电压型组合式拓扑的开关管电压尖峰问题和启动问题。
) M7 l" T9 z( i- n. |8 m6 @方案二：纯硬件buck-boost双向DC-DC变换器。该方案结构简单，电源的实时性调整性比较强。但是不能实现升降压的自动转换，不能轻易实现人机交互，采集显示电路需要外加mcu。
  b0 R+ _; q( k& J% {' u0 L方案三:buck-boost双向DC-DC变换器。用单片机进行控制，以buck恒流给电池充电，boost恒压对电池进行放电。

1.2方案的选取
方案一的电路过于复杂，且该变换器主要适合大功率电路，对于中小功率的电路来说电路损耗过大，且电路需用到变压器和大型散热片，使得整个系统的质量过重，不符合题目要求，所以舍弃。方案二虽然电路简单，但是不能实现升降压的自动转换。方案三利用单片机控制电路的工作模式，使得效率得到提高，符合题目的要求，因此选择此方案。
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DCDC变换器，厉害了