在附件中有WDS環(huán)路計算工具和筆者的源程序代碼。
下面開始環(huán)路控制的代碼編寫。
在本例中，其實是用到了兩個環(huán)路補償?shù)挠嬎愫瘮?shù)，電壓環(huán)路和電流環(huán)路。都是用的3P3Z的補償算法。不同的是電壓環(huán)路在FMAC硬件中進行計算，不占用CPU的時間，而電流環(huán)路只能用CPU進行軟件計算，比較耗費CPU時間。下圖是FMAC工作在IIR濾波器模式下的結構圖：
從上圖中，可以看到環(huán)路的差分方程的計算過程。
在程序的初始化時，要初始化這兩個環(huán)路參數(shù)。
/* Init 2p2z using the FMAC */
if (__3p3zInitFmacInt16( &USER_APPL_FMAC, &cntrlFmac,
A1, A2, 0.0,
B0, B1, B2, 0.0,
post_shift, DUTY_TICKS_MIN, DUTY_TICKS_MAX ) != HAL_OK)
{
/* Configuration Error */
Init_Error_Handler();
}
/* Init 2p2z using the CPU */
CNTRL_3p3zInit(&myDcdc.iLoop, iREF,
iA1, iA2, 0.0,
iB0, iB1, iB2, 0.0,
iK, (float_t)iDUTY_TICKS_MIN, (float_t)iDUTY_TICKS_MAX );還有一點要注意：FMAC硬件計算電壓環(huán)路參數(shù)用的是定點數(shù)，而CPU計算的電流環(huán)路用的是浮點數(shù)。
在這里，給讀者推薦一款環(huán)路參數(shù)軟件（STM32 Biricha WDS，簡稱WDS），專門為STM32平臺開發(fā)的環(huán)路計算軟件，支持STM32G474VE，而且是免費的。
可以去這個網(wǎng)站https://www.biricha.com/下載，要翻墻！！！
對應STM32的平臺，這個軟件是全功能免費的。當然該軟件也有對應TI平臺的、Microchip平臺的版本，不過后面的這兩個平臺就是收費的了。
下載完后，網(wǎng)站會免費提供給下載者一個注冊密碼，可以自行獲取，在輸入注冊碼后，在ST平臺就可以使用全功能的版本了。這里筆者會在附件中提供該軟件，但不提供注冊碼，避免麻煩。
因為本例中用的是兩相交錯并聯(lián)BUCK電路，不是純BUCK電路，而WDS又沒有交錯并聯(lián)BUCK的拓普，所以只能用BUCK電路拓普算出一組環(huán)路參數(shù)后，再其基礎上進行調節(jié)。
在此頁面中設定電路的拓普和預想要達到的穿越頻率和相位裕度。
輸出電感和輸出電容的相關參數(shù)。
這樣根據(jù)前面預想要達到的環(huán)路性能指標，該軟件可以自動計算出補償器的零極點的位置，如果對自動計算的結果不太滿意，也可以手動放置補償器零極點的位置。
同時根據(jù)補償器的參數(shù)，會實時將該補償器傳遞函數(shù)的波特圖、功率電路及整體開環(huán)傳遞函數(shù)的波特圖繪制出來，如上圖所示。
然后是PWM周期和ADC采樣參數(shù)的設置，這些工作進行完畢后，會自動計算出FMAC所需要的參數(shù)。
然后在其基礎上調試環(huán)路參數(shù)，使環(huán)路穩(wěn)定。
當要用到CPU計算3P3Z補償器時，就應該選擇浮點數(shù)據(jù)。如下圖所示：
上述過程將環(huán)路參數(shù)整定完成，再計算恒壓環(huán)路，等待FMAC計算出結果后，然后用該結果更新DAC1和DAC3的參考值。
因為DC電源工作在恒壓恒流的模式下，所以要判斷恒壓環(huán)路的結果與恒流環(huán)路的結果，哪個比較小，然后用那個較小的值去更新DAC的參考值，以達到自動切換恒壓、恒流這兩種輸出方式的目地。在FMAC的中斷中完成了電壓環(huán)路的閉環(huán)。
電流環(huán)路在ADC1的中斷中進行。
在本例中，還有更多的細節(jié)，筆者并沒有進行更深一步的展開。比如DMA的工作方式，ADC發(fā)出DMA請求的響應，F(xiàn)MAC的工作方式、FMAC緩存的運行機制、COMP如何快速保護等技術細節(jié)都需要讀者詳細閱讀芯片的技術手冊。
在輸入電壓48V，輸出電壓26V，輸出電流60A條件下，用網(wǎng)絡分析儀測試電源開環(huán)bode圖：
在WDS理論計算結果的基礎上，進行微調后的bode圖如上圖所示。穿越頻率為2.4KHz，相位裕度為106°，基本上達到了設計目標。
下圖是交錯并聯(lián)的兩個主MOS管源極波形
本程序中，還沒用實現(xiàn)同步MOS管的驅動。如果想實現(xiàn)同步整流的功能也比較簡單，如下圖所示，當檢測到輸出電流超過一個限值后，驅動PC7（DCM_CTL）引腳為低電平，即可。
電源工作
