目前电源越来越流行采用数字控制,或者数模混合控制,因为有了数字控制之后,会使得整个电源系统设计更加灵活和简洁,这里简单介绍一下TI的Piccolo TMS320F28032 DSP芯片进行数字环路的设计,对于目前比较流行的LLC谐振拓扑,采用DSP进行环路设计师一个非常不错的选择。众所周知,LLC属于调频控制方式,至今未在公开资料中发现其小信号模型,也就是说,控制对象的传递函数在设计之初是未知的,这给环路设计带来了很大的困难。
所以对于LLC环路的调试,基本上都是先扫出一个BODE图,然后再根据现有的BODE图设计补偿器进行环路补偿,目前对于LLC环路补偿,一般需要采取双零双极的3型补偿电路进行补偿,然而由于LLC拓扑的特殊性,它的环路受到负载的影响很大,而且对于工作频率靠近和远离谐振频率,LLC本身的双极点都会变动,也就是说,LLC的环路会随着工作频率和负载的变化而变化,这样对于传统的3型补偿器,就无法全范围满足环路的幅值裕量和相位裕量,所以在这个时候采用DSP进行数字环路的补偿就显得尤为重要。
采用DSP进行数字环路的补偿,一般采用的是单零点、单极点以及单零单极这几种补偿器,而对于LLC拓扑,建议采用单零单极点控制,这样会更加灵活,我们只有在环路不满足要求的频点处,适当的加入零点或者极点,或者改变单零单极点的增益就能巧妙地解决环路问题,这个单零单极点一般放在低频处,这样还可以提高低频增益,对于输出的纹波都有好处,此时如果还有些点的环路不过,那么可以考虑更加复杂的设计,比如可以采用变零点的方法,可以使用负载或者输入电压作为零点的变量,让零点随着负载或者输入的变化而变化,这样基本上能满足全范围的环路。
对于DSP的数字环路设计就简单介绍到这吧,能力有限,希望大家互相学习。总之,DSP控制是非常灵活的,解决了传统的模拟控制的瓶颈 |