
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。% j: K8 Q( S$ Z2 p# I 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。 ![]() 工作原理:" |: O4 }- P6 o: l6 X8 l E/ e 当VIN>>VOUT时,两路互补PWM加在M1和M2,M4导通,M3关闭;8 T. D: N0 s6 }- Z& [ 当VIN<<VOUT时,M1导通,M2关闭,两路互补PWM加在M3和M4;/ S1 G' Q0 B8 L/ G" g5 t' P+ h 当VIN约等于VOUT时,M1和M3、M2和M4分别工作在同一状态。4 }2 i' N: W* n" c 通过改变占空比改变改变输出电压。+ d+ l; K! t. p& ?# N$ U 控制算法: 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: 电压:5V~36输入,1.8V~36V输出4 q4 R+ L) R7 P; ` p# J 电流:5A, c3 N3 I( T6 ]/ w$ X: X 最大功率:150W ======================================== 8 J+ [: d" U) S/ E; i7 ~, q) m' f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 ======================================================================== 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: ![]() 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。 . ^2 d" G" o+ C, t# N; U硬件展示: ![]() , F D% P# K% y4 N) u ![]() % Q0 B# j+ X Z) f0 _) t ![]() 1 w8 _& @; o, }) A / A0 [: q) r, j) @1 C7 d# J 原理图:- k' q' C: e X 功率电路 ![]() 接口电路 ( u9 W8 ^ }& A0 y0 O# N6 M![]() 辅助电源 5 I" B# o6 G# }9 x. e6 D1 K![]() 信号调理 ![]() 布局图 ![]() |
这个帖子怎么没有人回复呢,,什么元婴
高手