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。- Q, ~7 a9 Q5 X t) O 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。 7 N: D. q! C: F& [9 g- f2 K 工作原理:) E2 b0 u/ q4 Z+ c 当VIN>>VOUT时,两路互补PWM加在M1和M2,M4导通,M3关闭;( V4 A( p0 |- ~0 c) F5 \( L8 ` 当VIN<<VOUT时,M1导通,M2关闭,两路互补PWM加在M3和M4;: F# w6 m! y* T" E' ?# Q 当VIN约等于VOUT时,M1和M3、M2和M4分别工作在同一状态。; W! H' g! q9 ` 通过改变占空比改变改变输出电压。& k7 F; k ]' Z: M 控制算法:8 E/ t; V! G) E3 O6 w+ l/ W 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:3 V5 L, n, k* w( { 电压:5V~36输入,1.8V~36V输出 电流:5A9 e1 Y8 H9 D4 A8 U: Y2 ^ 最大功率:150W ======================================== 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。: w# b' p* }8 s9 Z( R2 p 废话不多说,进入正题/ y2 ~' p+ {6 l7 N. @) Z' X ======================================================================== 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。 / Q5 Y& x, H- J8 V1 t+ w/ w% M硬件展示:& W2 Y5 G1 z4 U% {0 R0 O+ y 6 o$ w, @, |7 ~$ y1 \ & `5 V! z/ r: i1 B1 F# N 9 b2 p4 h4 I& O( V, ?( @. a! K- p7 C # A* X" I+ k/ q5 K/ O7 v, u / j. A" n" m6 V , u( j& O/ v6 {3 l: R9 L/ ] 原理图:/ T) _( g. }6 R 功率电路 / L& F/ C, {' N. _$ p x 接口电路 ( ^& |- t! C2 N' K6 N4 [7 c辅助电源 ) V' ?1 m/ P( ]& s: k, A" G8 F- \2 X5 E- Q, l 信号调理 布局图 |
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这个帖子怎么没有人回复呢,,什么元婴
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