移相全橋DC-DC變換器的新型PID控制方案分享

伴隨著DSP集成芯片技術(shù)的逐步發(fā)展，這一新興技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用在了DC-DC變換器的PID控制中，能夠有效提升移相全橋型DC-DC變換器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。在今天的文章中，我們將會(huì)為大家分享一種采用了新型DSP技術(shù)的DC-DC變換器PID控制方案，下面就讓我們一起來(lái)看看吧。

在本方案中，我們所設(shè)計(jì)的該種PID控制的對(duì)象，是目前市面上比較常見(jiàn)的移相全橋零電壓DC-DC變換器。這一變換器的主電路系統(tǒng)如圖1所示。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，這種變換器結(jié)合了零電壓準(zhǔn)諧振技術(shù)和傳統(tǒng)PWM變換器技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)，工作頻率固定，在換向過(guò)程中利用LC諧振使器件零電壓開(kāi)關(guān)，在換向完畢后仍然采用PWM技術(shù)傳送能量，開(kāi)關(guān)損耗小、可靠性高。

圖1 移相控制的全橋DC-DC變換器

為了完成PID控制方案的設(shè)計(jì)，我們采用的新型DSP芯片型號(hào)為DSP56F8323，該芯片能夠?qū)?shù)字控制應(yīng)用到移相全橋ZVS變換器之中，開(kāi)關(guān)頻率為150K，采用輸出電壓?jiǎn)苇h(huán)控制。本數(shù)字控制器程序流程包括主程序和電壓環(huán)PID計(jì)算中斷兩部分。在主程序中完成對(duì)AD、PWM模塊的初始化工作。然后進(jìn)入一個(gè)循環(huán)程序，等待電壓環(huán)中斷的產(chǎn)生。

在本文所設(shè)計(jì)的方案中，該種應(yīng)用了DSP芯片的PID控制方案還包括了LED顯示與后級(jí)通信等功能的實(shí)現(xiàn)。由于開(kāi)關(guān)頻率為150KHZ且程序是用C語(yǔ)言編寫(xiě)，所以占用空間比較大，所以我們選擇使用定時(shí)器產(chǎn)生中斷服務(wù)程序。本方案的電壓環(huán)采樣頻率為25KHZ。電壓環(huán)中，采樣輸出電壓和計(jì)算輸出電壓偏差以及偏差變化，完成電壓環(huán)的PID計(jì)算，同時(shí)完成過(guò)壓保護(hù)。一旦有保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生，中斷PWM信號(hào)輸出。控制器計(jì)算結(jié)果作為移相角大小的依據(jù)。最后完成各路PWM信號(hào)的刷新。這一PID控制方案的主要流程圖如圖2所示。

圖2 程序流程圖