移相全橋DC-DC變換器的新型PID控制方案分享

2021-01-17 電子產品世界

伴隨著DSP集成晶片技術的逐步發展，這一新興技術也被廣泛的應用在了DC-DC變換器的PID控制中，能夠有效提升移相全橋型DC-DC變換器的動態響應速度。在今天的文章中，我們將會為大家分享一種採用了新型DSP技術的DC-DC變換器PID控制方案，下面就讓我們一起來看看吧。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201808/386986.htm

在本方案中，我們所設計的該種PID控制的對象，是目前市面上比較常見的移相全橋零電壓DC-DC變換器。這一變換器的主電路系統如圖1所示。在實際的應用過程中，這種變換器結合了零電壓準諧振技術和傳統PWM變換器技術兩者的優點，工作頻率固定，在換向過程中利用LC諧振使器件零電壓開關，在換向完畢後仍然採用PWM技術傳送能量，開關損耗小、可靠性高。

圖1 移相控制的全橋DC-DC變換器

為了完成PID控制方案的設計，我們採用的新型DSP晶片型號為DSP56F8323，該晶片能夠將數字控制應用到移相全橋ZVS變換器之中，開關頻率為150K，採用輸出電壓單環控制。本數字控制器程序流程包括主程序和電壓環PID計算中斷兩部分。在主程序中完成對AD、PWM模塊的初始化工作。然後進入一個循環程序，等待電壓環中斷的產生。

在本文所設計的方案中，該種應用了DSP晶片的PID控制方案還包括了LED顯示與後級通信等功能的實現。由於開關頻率為150KHZ且程序是用C語言編寫，所以佔用空間比較大，所以我們選擇使用定時器產生中斷服務程序。本方案的電壓環採樣頻率為25KHZ。電壓環中，採樣輸出電壓和計算輸出電壓偏差以及偏差變化，完成電壓環的PID計算，同時完成過壓保護。一旦有保護信號產生，中斷PWM信號輸出。控制器計算結果作為移相角大小的依據。最後完成各路PWM信號的刷新。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


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