最近開發了一款6.6kW的充電樁產品，和大家一起分享開發過程中的各種坑，特別是數字電源控制算法方面的坑，真的是記憶猶新。如果沒有師傅帶，要想做好數字電源軟件開發工作，我覺得真的不容易。

一、產品主要技術指標如下：

1.輸入電壓范圍：176-264Vac

2.輸出電壓范圍：200-800V

3.最大輸出功率6.6kW

4.最大輸出電流20A

5.工作環境溫度-30℃-55℃

二、拓撲架構

前級采用交錯PFC拓撲架構。

                                                            交錯PFC

后級采用交錯LLC輸出拓撲架構。

                                                       交錯LLC拓撲

三、控制算法

PFC控制部分：電壓外環采用PI控制器，電流內環也采用PI控制器。電流內環也有人用PR控制器的，具體優缺點，就大家自行百度了。可能是自己對PI控制器比較熟悉吧，我這里就采用的PI控制器。

                                                  PFC控制算法

LLC控制部分：LLC控制器電壓環和電流環我都采用的是PI控制器，因為要做恒流、恒壓兩種模式，所以就采用了一個電壓電流環，雙環競爭的一個算法（這也是一個比較經典的控制算法）。

四、測試帶載波形和效果

PFC部分PF值為1（因為設備最高顯示分辨率為0.1，我估計PF值應該有0.995以上），Ithd=3.08%，還是不錯的，實測264V輸入，滿載時能到2.2%左右，還是很不錯的。

示波器實測，輸出電壓和輸入電流的波形（黃色的是輸入電流，紫色的是輸入電壓）。                                                                    

五、踩坑分享

1.LLC第一次炸管

（1）相信大家調試都有過炸MOS管吧，踩坑第一站就從炸管開始吧。我調試產品本身還是比較小心的，在調試之前反復測試了LLC的驅動波形，確認死區時間，確認各種硬件保護都OK的情況下，才開始帶載工作，當時設置的是600V輸出，帶載到6.6kW（11A左右）。輸出電流紋波也比較小，只有3A左右。

（2）感覺比較良好，就在測試300V的時候，帶到5kW(約16.7A）,的時候負載就突然炸管了，燒了一大片，LLC的兩個輸出橋臂的管子全都燒完了。

（3）仔細分析才發現，炸管的原因居然是死區設置太小了導致的（死區時間設置的200ns），400V的時候，LLC工作在諧振點的附近，工作頻率約80K。在300V的時候，LLC工作在諧振點的右側，約180K的頻率，兩個橋臂工作在硬開關模式下。

（4）通過示波器一步一步的測試，發現在600V/11A的時候死區就已經比較臨界了。300V逐步帶載測試，發現電流越大的情況下，MOS管的死區在慢慢的被“吃掉”。在15A左右的時候和600V/11A的死區相當。

（5）最終調整死區到400ns，才保證了200V輸出的時候到20A的工作電流。

2.PFC電壓過沖踩坑 

（1）PFC部分的輸出電壓是由電壓外環的PI控制器控制的，電壓外環的帶寬比較低，我算法里面電壓PI控制器執行頻率為100hz，在PFC從重載到空載的切換時，PFC過沖直接就觸發了PFC硬件過壓保護。

（2）把PFC輸出電壓調低，發現，這個重載到輕載的切換，過沖電壓竟然超過了80V（要不是配置了MCU的硬件比較器，PFC的電容肯定就開始放鞭炮了。）

（3）后面對PFC的算法進行優化，在電流內環處增加一個判斷：就是電壓超過或者低于一定閥值，就觸發電壓環的PI控制器。

（4）操作說起來簡單，但是操作起來也是踩坑不斷，這個電流內環處增加的電壓環，在調試的時候稍微參數設置不合理就導致輸出電壓震蕩，甚至直接PFC電壓被拉低。

（5）此處需要重點注意就是這個增加的電壓環，不能一直處于計算狀態，一定要有進入和退出的調節，否則會帶來反向的效果。調試的時候要不斷摸索。

過沖電壓還可以根據實際情況調小，上圖是因為PFC的紋波電壓有25V左右，過沖電壓設置的比較大（我這個應用，只要保證器件的使用可靠性即可），上圖，黃色是輸入電流，紫色是輸入電壓，藍色是驅動，綠色是PFC輸出電壓。

注意：而且這個電壓外環的計算時間節點，這個地方也是有一個小坑，最好是在交流電過零點的時候計算是最佳的，這樣引入的諧波分量才是最小的，電壓環PI控制器的執行頻率是100HZ，最開始用的是1khz（1khz引入的諧波分量太大了，ithd過不了，滿載的時候超過6%了，后來才調整到100hz的）。

-----------評論區不能發圖片，我就直接修改原問題件了，后面打算做個產品開發踩坑的專題，歡迎大家一起交流討論。

由于時間關系，踩坑的地方就暫時先分享這一個地方，后面再陸續給大家分享。

申明：由于本人水平一般，分享的知識有誤，或者采用的方案不夠好的，歡迎各路大神指正批評，給大家帶來的不便，敬請參考，本文觀點僅供參考。