Síťový spínaný zdroj s regulovatelným výstupem 0-70V/15A

Bc. Martin ŠVEJDA

Master's thesis

Regulated 0-70V/15A switching mode power supply

Abstract:

Diplomová práce je zaměřena na návrh a konstrukci síťového spínaného zdroje s výstupním napětím regulovatelným v rozsahu 0 až 70 V a nastavitelným proudovým omezením do 15 A. Na začátku je dle rozboru používaných koncepcí vybrána topologie plného můstku s izolovaným výstupem. Napájení tranzistorů MOSFET v můstku, měřicích a řídících obvodů obstarává pomocný zdroj topologie izolujícího blokujícího měniče, který je řízen integrovaným PWM kontrolérem UC3842 a obsahuje pět sekundárních izolovaných vícehladinových odboček. Řízení můstkového měniče zajišťuje 32-bitový digitální signálový procesor TMS320F28044 firmy Texas Instrument. Buzení tranzistorů MOSFET zprostředkovává integrovaný obvod HCPL-316J. Navržený je též aktivní PFC filtr s číslicovým řízením prostřednictvím zmíněného procesoru. V rámci práce byl napsán článek na mezinárodní vědeckou konferenci EPE 2013 (Electric Power Engineering), konanou ve dnech 28. - 30. 5. 2013 v Ostravě. Název článku je: Vliv regulačního algoritmu na dynamické parametry procesorem řízeného spínaného zdroje a porovnání výpočetních rychlostí regulační smyčky. Pro určení nejvhodnějšího číslicového regulátoru navrženého zdroje jsou uvedeny tři PS regulační algoritmy, obsažené v tomto článku.

Abstract:

The Master's thesis is focused on design and construction of a switching mode power supply with regulated output voltage 0-70 V and adjustable current limitation up to 15 A. There was chosen full-bridge converter topology provides a galvanic separation. An auxiliary power supply (Flyback converter) energizes MOSFETs in the full-bridge converter and measuring and controlling circuits. It is driven by a PWM controller UC3842 and contains five isolated secondary windings with a several voltage levels. Full bridge converter is controlled by a digital signal processor TMS320F28044 from Texas Instruments. Integrated circuits HCPL-316J are used for driving the MOSFETs in the full-bridge converter. There is also a design of an active PFC that is controlled digitally by mentioned processor. Within the writing of this paper, a contribution on The International Scientific Conference EPE 2013 (Electric Power Engineering) was written. The conference is held from May 28th to May 30th, 2013 and contribution is named: Influence of a regulation algorithm on dynamic parameters of a switch-mode power supply controlled by processor and comparison of a computation speeds of the regulation loop. Three PS regulation algorithms from this contribution are tested to determine the most advantageous digital regulator for this power supply.

Keywords

Plný můstek, Flyback, UC3842, impulzní transformátor, HCPL-316J, TMS320F28044, PS regulátor, měření napětí, měření proudu, aktivní PFC filtr

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2013

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Matouš Bartl

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Applied Electrical Engineering / Applied Electrical Engineering