基于DSP56F8323的移相全桥软开关DC-DC变换器

图2

5、数字控制的算法

　　由于PI调节器算法简单、可靠性高，一直被广泛应用于工业控制，本文的数字调节器也是采用离散PI算法。电压环PI计算中断读取输出电压采样的结果，完成电压环PI计算，作为电流环PI计算的基准。同时读取输出电流采样的结果，完成软件输出过压保护和输出过流保护的功能。电压环PI计算公式如下所示：

　　式中，Uv(n)为电压环计算结果，Ev(n)为输入误差，Iv(n)为积分项，K0v为比例系数，K1v为积分系数，Kcorrv为抗饱和系数。Usv的取法如下：

　　可见抗饱和项

只在计算结果Uv(n)溢出时才起作用，通常情况下Epiv＝0。
　　电流环的计算方法与电压环完全相同。不再赘述。电流环的输出结果作为输出移相角的大小。

6、实验结果

　　用以上算法研制的48V输出、500W的通信电源中，用DSP56F8323控制的移相全桥DC-DC变换器取得了比较好的控制效果。根据电路设计，在大约2/3载时实现了各开关管的ZVS。输出电压纹波较小，如图3示。满载时突加突卸载也取得了比较好的动态特性，如图4、5所示。

图3：Vi=350V,Po＝560W时输出电压纹波Vo(CH1,500mv/div)，t=500ns/div
　　可以看出，输出电压的峰－峰值小于1V。达到了比较好的效果。

图4：Vi=350V,Po：50W→500W时输出电压波形，Vo(CH1,2v/div)，t=25ms/div
　　由图可以看出，在突加载时，电压有大约4V的跌落，恢复时间约20ms。

图5：Vi=350V,Po：500W→50W时输出电压波形，Vo(CH1,2v/div)，t=25ms/div
　　由图可以看出，突卸负载时电压有大约6V的过冲，恢复时间约40ms。

7、结论

　　1，电压电流双环的PI调节都是由DSP软件完成。系统取得了比较好的控制效果。在电力电子数字控制领域，除了TI的24系列外，DSP56800系列是比较好的选择。
　　2, 本电源是采用全数字控制的移相全桥变换器，具有可移植性好、控制板通用以及软件修改方便等优点。

参考文献：

(1)DSP56F830016Bit Digital Signal Processor Family Manual.Rev.2.0,Motorola Inc,2002
(2)DSP56F83xx_Peripheral_ManualMotorola Inc,2002
(3)DSP56F8323_Data_Sheet，Motorola Inc,2002
(4)脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术　阮新波 严仰光著 科学出版社 2001