在上一篇的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)恒壓恒流輸出
1)輸出恒壓恒流
實(shí)現(xiàn)輸出恒壓恒流的控制算法都是在CLA任務(wù)中進(jìn)行的,因?yàn)镃LA內(nèi)核與C28內(nèi)核的RAM空間是相互獨(dú)立的,不能相互訪問(wèn)。為了實(shí)現(xiàn)在C28程序中修改CLA的變量值,就需要將這些變量特殊的定義一下。
然后進(jìn)入到CLA的任務(wù)1中。任務(wù)1由ADC的中斷1觸發(fā),采樣電源的輸出電壓,進(jìn)行電壓環(huán)路的計(jì)算。
任務(wù)2,進(jìn)行輸出電流環(huán)路的計(jì)算。
從控制模式可知,DAC的輸出值直接決定了PWM的實(shí)際占空比。
要在任務(wù)1中同時(shí)更新DAC1和DAC2,以確保在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)左下橋臂與右下橋臂的占空比一致,防止變壓器的初級(jí)產(chǎn)生偏磁。
電壓環(huán)路與電流環(huán)路計(jì)算出的值,哪個(gè)小,就用這個(gè)較小的值更新DAC,以實(shí)現(xiàn)輸出的恒壓恒流。
最后要將計(jì)算出來(lái)的差分方程的系數(shù)填入到任務(wù)8中,用來(lái)做2p2z結(jié)構(gòu)體的初始化
另外PWM和TZ也要配置,否則模擬比較器將不能控制PWM的占空比
2)軟啟動(dòng)
電源上電后的軟啟動(dòng)也是必要的。通過(guò)緩慢增加輸出電壓設(shè)定Vout_dem這個(gè)變量的值,來(lái)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)的功能。
然后在主循環(huán)中
3)急停功能
急停信號(hào)是通過(guò)GPIO29的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,高電平關(guān)機(jī),低電平開(kāi)機(jī)。
關(guān)機(jī)可以用禁用PWM時(shí)鐘的方式實(shí)現(xiàn)。
4)上電運(yùn)行
當(dāng)輸入電壓270V,輸出電壓300V2.5A的條件下波形如下:
1黃色:左下橋臂MOS驅(qū)動(dòng)波形
2綠色:左下橋臂MOS漏極波形
3藍(lán)色:右下橋臂MOS漏極波形
4紅色:左上橋臂MOS驅(qū)動(dòng)波形
從上圖中的細(xì)節(jié)可知,在左下橋臂MOS的漏極(綠色)降到0V后,左下橋臂MOS的驅(qū)動(dòng)(黃色)才開(kāi)始導(dǎo)通。所以在MOS開(kāi)通的瞬間,MOS處于ZVS(零電壓開(kāi)通)狀態(tài),達(dá)到軟開(kāi)關(guān)的目地。
再來(lái)看左上橋臂的開(kāi)通情況,從上圖顯示的細(xì)節(jié)分析,當(dāng)左上橋臂的MOS驅(qū)動(dòng)(紅色)導(dǎo)通時(shí),左上橋臂的源極(即左下橋臂的漏極,綠色)已經(jīng)處于輸入電壓的高度,也就是說(shuō)左上橋臂的漏源之間的電壓為0V,所以左上橋臂開(kāi)通時(shí)也處于ZVS狀態(tài)。
筆者通過(guò)增減負(fù)載,發(fā)現(xiàn)在輸出電流大于2A后,全橋變換器四個(gè)橋臂開(kāi)通時(shí)都處于ZVS狀態(tài)。負(fù)載小于2A,就會(huì)因?yàn)橹C振電感電流不足以給左邊上下兩個(gè)橋臂的漏源寄生電容充放電,導(dǎo)致下橋臂開(kāi)通時(shí),下橋臂的MOS漏源無(wú)法諧振到0V,會(huì)導(dǎo)致MOS硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
適當(dāng)增加諧振電感的電感量,可以擴(kuò)展軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)的負(fù)載范圍。但是隨著諧振電感量的增大,也會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題,比如,固定的磁芯如果要想增大電感量,只有多繞圈數(shù),并還要保證磁芯不飽合,這樣會(huì)增大磁損和線圈上的銅損。
綜上所述:
isl6753的軟開(kāi)關(guān)拓普是定頻PWM條件下,一種有效的降低MOS的開(kāi)關(guān)損耗的電路。基于該電路拓普的數(shù)字電源在靈活性上要優(yōu)于isl6753,后期還可以將次級(jí)同步整流功能代碼加入到程序中。因?yàn)殡娫摧敵鰧?shí)現(xiàn)了恒流,在多模塊并聯(lián)時(shí),能更好的實(shí)現(xiàn)均流控制,用通訊線替代均流信號(hào)線,簡(jiǎn)便性和抗干擾都要優(yōu)于isl6753。
該拓普還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是,在實(shí)現(xiàn)諧振軟開(kāi)關(guān)的同時(shí)可以用峰值電流控制模式,這對(duì)于負(fù)載是超級(jí)電容的情況是非常理想的一種控制方式。