
本帖最后由 Tiny。P 于 2017-2-24 20:27 编辑 ) L# b1 Q( q7 x/ E$ y 数字电源指电源系统的控制应用MCU,DSP或FPGA等的计算能力和离散控制形成的闭环控制,随着科学技术的快速提高,必然促使电源向数字化与智能化发展。针对该领域ST堆出的STM32F33x系列是高性能32位ARM Cortex-M4 MCU,工作频率高达72MHz,并嵌入了浮点单元(FPU),集成了高速嵌入存储器,特别它的高分辨率的定时器(达217ps)和两个超高速5Msps(0.2µs)12位模数转换器(ADC),采样时间最低21ns,用于电压电流同步测量。 该方案采用同步BUCK-BOOST的拓扑结构,实现降压升压输出。结构示意图如下图所示。M1、M2、M3、M4为mos管,L选择大电流合金功率电感,RSENSE电流采用电阻,用于过流保护。$ a K$ P/ x' b! }( `/ l BUCK-BOOSTç»æ示æå¾ ![]() 工作原理:3 P% w- p5 w+ R" M6 R 当VIN>>VOUT时,两路互补PWM加在M1和M2,M4导通,M3关闭;& O: {" v/ w; S( [ 当VIN<<VOUT时,M1导通,M2关闭,两路互补PWM加在M3和M4; c. K/ z1 Y- a! G 当VIN约等于VOUT时,M1和M3、M2和M4分别工作在同一状态。7 i* ]+ T# H& [ 通过改变占空比改变改变输出电压。1 K2 C, Q; i% _6 x8 N 控制算法:) P0 L7 o/ r3 Y. o y! @ 本方案采用双闭环的PID控制,电流环作为内环,电压环为外环。电压环的反馈为输出电压,电压环的输出作为电流环的输入,电感电流作为电流环的反馈,采用双闭环的控制方式,可以加快输出电压的跟踪,减小稳态误差。 该方案的目标: r0 w0 ^3 S9 l+ a+ ~3 D 电压:5V~36输入,1.8V~36V输出& i* l( Z: I& ? E# ^; p2 U 电流:5A 最大功率:150W ======================================== # a- X& b1 I; P原计划是采用STM32F334这款芯片来完成这个DC/DC转换器,但苦于这款芯片货源不是很丰富,难以买到合适。所以后面换了TI的TMS320F28069来代替,不过现在已经买到了ST这款芯片,目前也正在开发用STM32F334作为控制器的DC/DC转换器。 废话不多说,进入正题4 S% ~: V. h& a7 P: E ]" G& W+ F ========================================================================+ |/ Z; B @. ~; z6 H$ a* G! t 非隔离双向DC/DC转换器 描述: 本设计实现了一个非隔离双向降压升压功率转换器,适合于太阳能微转换器、数字电源和电池充放电应用。最大亮点是可实现功率双向流动,即功率能从输入端流入输出端,也可以从输出端流向输入端,这个功能在电池应用上很有作用,因为在一个功率电路上实现和充放电功能,这也是未来发展方向,在新能源上应用广泛。 特性:
硬件构成:
应用场合: 1)数字电源,可升可降的DC/DC转换器 2)太阳能储能发电,太阳能MPPT控制器 3)电池充放电设备,可实现充放电于一体 工作原理: 拓扑结构有点小改变,具体如下图: ![]() . a9 r( b ^ y 通过上图,我们可以看出右边是一个BOOST电路,左边是BUCK电路,两边是对称的,这个拓扑的较原来的方案较易控制;并且我们可以看到,输入输出都有电感,这方便输入输出进行滤波。当然成本会增加。 硬件展示:1 ^2 U4 n! G' J# n; S ![]() 5 s9 N4 `4 y% E# n' x # B1 F. g& f2 g/ u6 G8 f ![]() ![]() " {3 }' Y" u% V9 \3 {+ z4 \ 4 P, X; y9 _1 E7 g U, ` 原理图:; l( _' c2 p3 u, ~( C$ H! t 功率电路 ![]() 接口电路 % V+ n0 o- ^; ]![]() 辅助电源 ![]() 信号调理 % a- u7 y8 Z- f; D) z7 g$ H- A4 @![]() 布局图 Q6 }) y/ O4 p9 ?8 P, C![]() ![]() |
不对的。我拿F1的TIM1来说明,TIM1的CLK最高是72MHZ,采用不分频。
PWM的频率 f = 72M/((PSC+1)x(ARR+1))
设ARR = 0,PSC = 479,f = 150K 6 d! y/ W& W2 x
但是分辨率 = 1/480 = 0.2% 这个对于电源来说不够 所以我说用STM32F334 它的定时器达217ps,在满足频率的同时满足分辨率。
如截图,进入BUCK模式的时候,如何保证M4长期导通?同理 ,进入BOOST模式的时候,如何保证M1长期导通?自举模式驱动的 上管应该不能长时间导通的吧
频率可以做150K以上,如果使用普通的STM32做那么高的频率的话,分辨率跟不上。但是用STM32F334的话,因为它的高分辨率定时器,达217ps,所以在高频率的情况下也不牺牲分辨率。现在硬件还没有出来,但是我想频率应该比150K高,不过现在还不知道。
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