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            EEPW首頁(yè) > 電源與新能源 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于DSP56F8323的移相全橋軟開(kāi)關(guān)DC-DC變換器

            基于DSP56F8323的移相全橋軟開(kāi)關(guān)DC-DC變換器

            作者: 時(shí)間:2012-01-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
            4、控制信號(hào)生成方法

              ZVS全橋變換器的移相控制策略,需要四路獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)信號(hào),各路信號(hào)有著固定占空比且上下管不可同時(shí)導(dǎo)通。通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)管共同導(dǎo)通的時(shí)間也即移相角的大小來(lái)調(diào)節(jié)輸出的大小。
              如前所述,保持固定的占空比是通過(guò)采用半周期重載中斷的方法:當(dāng)前半周期模寄存器的值設(shè)為value1時(shí),在半周期中斷程序種將其變?yōu)関alue2,但保證(value1+value2)/2為恒值。從而確保了固定的占空比。而移相角的產(chǎn)生則是通過(guò)改變value1(如圖2示),使得計(jì)數(shù)器觸發(fā)時(shí)間的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)的。


            圖2


            5、數(shù)字控制的算法

              由于PI調(diào)節(jié)器算法簡(jiǎn)單、可靠性高,一直被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制,本文的數(shù)字調(diào)節(jié)器也是采用離散PI算法。電壓環(huán)PI計(jì)算中斷讀取輸出電壓采樣的結(jié)果,完成電壓環(huán)PI計(jì)算,作為電流環(huán)PI計(jì)算的基準(zhǔn)。同時(shí)讀取輸出電流采樣的結(jié)果,完成軟件輸出過(guò)壓保護(hù)和輸出過(guò)流保護(hù)的功能。電壓環(huán)PI計(jì)算公式如下所示:


              式中,Uv(n)為電壓環(huán)計(jì)算結(jié)果,Ev(n)為輸入誤差,Iv(n)為積分項(xiàng),K0v為比例系數(shù),K1v為積分系數(shù),Kcorrv為抗飽和系數(shù)。Usv的取法如下:

              可見(jiàn)抗飽和項(xiàng)
            只在計(jì)算結(jié)果Uv(n)溢出時(shí)才起作用,通常情況下Epiv=0。
              電流環(huán)的計(jì)算方法與電壓環(huán)完全相同。不再贅述。電流環(huán)的輸出結(jié)果作為輸出移相角的大小。

            6、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

              用以上算法研制的48V輸出、500W的通信電源中,用DSP56F8323控制的移相全橋DC-DC變換器取得了比較好的控制效果。根據(jù)電路設(shè)計(jì),在大約2/3載時(shí)實(shí)現(xiàn)了各開(kāi)關(guān)管的ZVS。輸出電壓紋波較小,如圖3示。滿載時(shí)突加突卸載也取得了比較好的動(dòng)態(tài)特性,如圖4、5所示。


            圖3:Vi=350V,Po=560W時(shí)輸出電壓紋波Vo(CH1,500mv/div),t=500ns/div

              可以看出,輸出電壓的峰-峰值小于1V。達(dá)到了比較好的效果。


            圖4:Vi=350V,Po:50W→500W時(shí)輸出電壓波形,Vo(CH1,2v/div),t=25ms/div

              由圖可以看出,在突加載時(shí),電壓有大約4V的跌落,恢復(fù)時(shí)間約20ms。


            圖5:Vi=350V,Po:500W→50W時(shí)輸出電壓波形,Vo(CH1,2v/div),t=25ms/div

              由圖可以看出,突卸負(fù)載時(shí)電壓有大約6V的過(guò)沖,恢復(fù)時(shí)間約40ms。

            7、結(jié)論

              1,電壓電流雙環(huán)的PI調(diào)節(jié)都是由DSP軟件完成。系統(tǒng)取得了比較好的控制效果。在電力電子數(shù)字控制領(lǐng)域,除了TI的24系列外,DSP56800系列是比較好的選擇。
              2, 本電源是采用全數(shù)字控制的移相全橋變換器,具有可移植性好、控制板通用以及軟件修改方便等優(yōu)點(diǎn)。

            參考文獻(xiàn):

            (1)DSP56F830016Bit Digital Signal Processor Family Manual.Rev.2.0,Motorola Inc,2002
            (2)DSP56F83xx_Peripheral_ManualMotorola Inc,2002
            (3)DSP56F8323_Data_Sheet,Motorola Inc,2002
            (4)脈寬調(diào)制DC/DC全橋變換器的軟開(kāi)關(guān)技術(shù) 阮新波 嚴(yán)仰光著 科學(xué)出版社 2001


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            關(guān)鍵詞: DSP 移相全橋

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