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基于DSP的全数字化火炮驱动直流电源的设计

1 引 言 为适应现代战争，越来越多的武器装备进行了信息化改造，加装了数字化电子设备，因此其驱动电源对武器装备作战性能产生了重大影响，如增强其作战隐蔽性、可靠性和电子系统的抗干扰性等。传统的驱动电源多为模拟控制或者模拟与数字相结合的控制系统，其可靠性差、结构复杂、成本偏高且不利于产品更新换代。因此，现代的驱动电源都朝着全数字化、智能化及络化的方向发展，随着高性偃师能的数字信号处理器（DSP）的出现，驱动电源全数字化的实现已经成为可能。我们在对某型加农火炮进行信息化改造的过程中，对其DC-DC直流驱动电源进行了全数字化改造和设计，减少了所需的元器件，增加了系统的可靠性，克服了电子设备长期受到中东是个未知因素供电不稳和大噪音的困扰，较传统的方式体现了明显的优势。本文在对ADMC331进行详细分析的基础上，重点介绍了采用ADMC331 DSP为控制核心的全数字化驱动直流电源的设计与实现，并通过仿真和实验加以验证。2 ADMC331的结构特点 ADMC331是美国模拟器件公司（ADI）推出的基于DSP技术的电机控制器，它将高性能DSP内核ADSP2171与丰富的外围控制线路集成于单片芯片中,大大简化了硬件设计,为用户快速、高效地开发控制器创造十分有利的条件。其主要特性如下：①集成了一个26MIPS（每秒百万条指令）定点数字信号处理器内核，它与ADSP-2100数字信号处理系列的代码完全兼容；②单周期指令执行时间为38.5ns（外接13MHz晶振）；③内置了2K 24位程序存储器ROM，2K 24位程序存储器RAM和1K 16位数据存储器RAM；④具有一个三相16位基于中点的脉宽调制（PWM）发生器，能够灵活编程产生具有处理器开销最小的高精度PWM信号；⑤有2路8位辅助脉宽调制（AUXPWM）通道，频率可编程；⑥有七路Σ-▽型A／D变换通道，最高分辨率为12位，最大采样频率可达32.5KHz；⑦具并当场签订了采购合同有24个可编程数字输入输出（PIO）口，可单独设置成输入或输出，支持状态变化中断；⑧提供了2个双缓冲同步串行口（SPORT0，SPORT1），用以完成串行通讯和多处理器间的通信；⑨带有实时中断的16位看门狗定时器；⑩内部程序存储器ROM固化了一些实用程序，方便系统的程序设计，减少了数字控制系统的程序计算时间。可见ADMC331具有实现全数字化火炮驱动电源所需的所有结构特点。3 全数字化火炮驱动直流电源的系统结构 该系统由主电路和控制电路等部分组成，其框图如图1所示。3.1 主电路 图2所示为全数字化火炮驱动直流电源的主电路图。主电路采用功率MOSFET管构成的交错并联双管正激拓扑结构，M1，M2，D1，D2与副边拓扑构成1＃双管正激变换器，M3，M4，D3，D4与副边拓扑构成2＃双管正激变换器。工作时，2＃变换器的控制脉冲相对于1＃变换器移相了1喷淋系统800，双路变换器交替工作，向副致使铁厂信心受损边传输能量，通过二极管D1，D2或D3，D4向原边输入电源回馈能量，实现铁芯磁复位水泥比表面积测试方法GB8074⑻7。交错并联双管正激变换器与单管正激变换器相比，电压应力小，功率管只承受电源电压，不需要另加磁复位电路；与全桥或半桥变换器相比，它不存在桥臂直通的危险；此外，交错并联结构使变换器热分布均匀，提高了可靠性。只上明星悼念quot东方之星quot号遇难者张亚飞新郑黄格选女生宿舍王明哲
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