基于数字电源控制器UCD3138的一种新的输入电流检测方法

Figure 11. 软件处理流程

关键代码如下：

1.配置Dpwm0 周期中断及打开中断功能

2.快中断处理程序

仅在第二次和第三次进入快中断后进行数据的读取。

3.配置函数handle_current_averaging_config()

该函数主要完成EADC1 与Filter1 的连接配置、EADC 的基本配置（包括DAC_VALUE 的写入， AFE_GAIN 的配置，Averaging 的配置等）、Oversample 的配置及Filter 的配置。



4.配置函数handle_current_averaging()

该函数主要完成KI_YN 寄存器中数据的读取，Filter 的复位（需要对KI_YN 寄存器清零，不

然该寄存器会溢出）及Filter 的使能等。



4实测单板输入电流

4.1测试单板概述

在一款基于UCD3138 的硬开关全桥EVM 板（UCD3138HSFBEVM-029）上进行输入电流的实际测试。该单板的关键技术规格如下：

● 输入电压：36V~72V

● 输出功率：12V×30A

● 功率拓扑：单级硬开关全桥

● 电流互感器：如图2 所示，T1 的匝比为100:1，Rs为10 ohm。

为实现EADC1 和Filter1 读取和计算输入电流，需要将电流互感器副边侧的输出连接到EAP1 和EAN1。单板其余部分保留原有设计。

4.2 实测数据

1.输出电流设定为3A，输入电压设定为50V

实测电流互感器的输出信号如图12（左），其平均值为89.26mV。此时输入电流为850mA，二者存在近似比例关系。比例系数主要由互感器的匝比与采样电阻决定：0.01×10=0.1。



Figure 12. 实测波形及实际读取数据1

将DAC_VALUE 设定为1024，通过软件计算后，读取到的current_x16 变量（该变量含义参考3.4小节）值为9，如图12（右）所示。因此，计算出的平均值为：

（1024÷16）×1.5625mV – 9 = 91mV

该值与实测值的误差小于5%，与实际输入电流的误差小于7%。

2.输出电流设定为3A，输入电压设定为55V

实测电流互感器的输出信号如图13（左），其平均值为82.48mV。此时输入电流为780mA。



Figure 13. 实测波形及实际数据读取2

将DAC_VALUE 设定为1024，通过软件计算后，读取到的current_x16 变量值为15，如图13（右）所示。因此，计算出的平均值为：

（1024÷16）×1.5625mV – 13 = 87mV

该值与实测值的误差小于5%，与实际输入电流的误差小于12%。

5 总结

通过上文描述可知，在对UCD3138 的EADC 和Filter 进行相应配置后，可以完成对EAP/EAN 引脚输入信号平均值的读取，而且读取值与实际值的误差较小。

同样，该功能可以应用于单板输入电流的读取，实测结果亦证实了这一点。受限于轻载条件下实际输入电流与电流互感器的输出存在较大误差，因此，软件读取值与实际输入电流存有一定误差。