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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 )
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4、控制信號生成方法
ZVS全橋變換器的移相控制策略，需要四路獨立的驅動(dòng)信號，各路信號有著(zhù)固定占空比且上下管不可同時(shí)導通。通過(guò)調節對管共同導通的時(shí)間也即移相角的大小來(lái)調節輸出的大小。
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：當前半周期模寄存器的值設為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)，使得計數器觸發(fā)時(shí)間的不同來(lái)實(shí)現的。
圖2
5、數字控制的算法
由于PI調節器算法簡(jiǎn)單、可靠性高，一直被廣泛應用于工業(yè)控制，本文的數字調節器也是采用離散PI算法。電壓環(huán)PI計算中斷讀取輸出電壓采樣的結果，完成電壓環(huán)PI計算，作為電流環(huán)PI計算的基準。同時(shí)讀取輸出電流采樣的結果，完成軟件輸出過(guò)壓保護和輸出過(guò)流保護的功能。電壓環(huán)PI計算公式如下所示：
式中，Uv(n)為電壓環(huán)計算結果，Ev(n)為輸入誤差，Iv(n)為積分項，K0v為比例系數，K1v為積分系數，Kcorrv為抗飽和系數。Usv的取法如下：
可見(jiàn)抗飽和項只在計算結果Uv(n)溢出時(shí)才起作用，通常情況下Epiv＝0。
電流環(huán)的計算方法與電壓環(huán)完全相同。不再贅述。電流環(huán)的輸出結果作為輸出移相角的大小。
6、實(shí)驗結果
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。根據電路設計，在大約2/3載時(shí)實(shí)現了各開(kāi)關(guān)管的ZVS。輸出電壓紋波較小，如圖3示。滿(mǎn)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，突卸負載時(shí)電壓有大約6V的過(guò)沖，恢復時(shí)間約40ms。
7、結論
1，電壓電流雙環(huán)的PI調節都是由DSP軟件完成。系統取得了比較好的控制效果。在電力電子數字控制領(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：
(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)脈寬調制DC/DC全橋變換器的軟開(kāi)關(guān)技術(shù) 阮新波 嚴仰光著(zhù) 科學(xué)出版社 2001
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