数字式激光高压开关电源控制系统设计开题报告

全文总字数：2273字

1. 研究目的与意义

激光电源的控制系统是整个电源系统的心脏，其性能的好坏，功能的强弱直接影响激光电源的性能，从而影响激光器输出激光的稳定性和质量。

本激光电源为大功率激光开关电源，与以往的激光电源有较多的不同：采用dspic数字信号控制器实现pwm信号的输出、控制、检测，对电源电压进行过压、过流保护等一系列功能，同时采用can总线式通讯方式来实现上位机与下位机信息的显示交流、信号的控制。

本设计技术指标：电源次级能产生大于20000v的高压，变压器次级额定电流为100ma，dspic输出谐振频率达40khz，检测各路信号并及时反馈给单片机，对变压器次级电流能进行10ma-100ma的智能控制，同时大大提高了电路在运行过程中的可靠性。

2. 国内外研究现状分析

1.数字电源控制发展现状

数字信号控制器（dsc）是可编程控制器（pic）和数字信号处理器（dsp）的集合体，可视为可进行数字信号处理的单片机（mcu）。dsc是microchip公司提出的一个概念。dsc的性能介于mcu和dsp间，它既有mcu控制功能强的特点，又兼有dsp数据处理能力的优点，适合于既需要大量快速处理数据，又需要控制、监测各种参量的场合。

目前microchip公司宣布推出30款全新的28引脚及44引脚16位器件，在保证低引脚数器件所具备的低成本及体积小等优势的同时，提供更大的内存、更完善的性能以及功能更强大的外设，从而更好地满足嵌入式系统设计人员的需求。由于新器件的推出，microchip 16位单片机及数字信号控制器(dsc)系列不同产品已达到100多款。此外，microchip现可提供阵容最强大的dsc系列，凭借高性能及数字信号处理(dsp)功能广泛满足各种嵌入式应用的需求，实现最佳的系统成本效益。

3. 研究的基本内容与计划

基于dsp设计大功率输出的高压开关电源系统，要求在提高电路在运行过程中的可靠性的同时，电源次级能产生大于20000v的高压，变压器次级额定电流为100ma，dspic输出谐振频率达40khz，检测各路信号并及时反馈给单片机，对变压器次级电流能进行10ma-100ma的智能控制。

基本思路是通过单相桥式整流电路将交流电ac转换成直流电dc，然后通过由双极型三极管bjt和绝缘栅型场效应管mos组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件绝缘栅双极型晶体管igbt选择需要的稳定电流频率，再通过升压变压器及整流电路得到需要的高压，和谐振频率。

主要任务包括设计硬件电路，用mplab c30编写相应的程序自动控制信号输出、监测、反馈，能够及时启动电路保护，提高电路运行中的效率和安全性。

4. 研究创新点

采用dsPIC数字信号控制器实现PWM信号的输出、控制、检测，对电源电压进行过压、过流保护等一系列功能，同时采用CAN总线式通讯方式来实现上位机与下位机信息的显示交流、信号的控制