全数字DC-DC变换器研究

时间：01-24 来源：21IC 点击：

3．1 基于DSP的直接移相脉冲生成方法

移相是滞后臂驱动相对于超前臂驱动之间的一个周期性延时，其延时角即为移相角。设PWM1／PWM2驱动超前臂开关管，PWM3／PWM4驱动滞后臂开关管，每个桥臂上下两管之间的驱动互补且带死区。在实现中可以固定超前臂的驱动在每一周期的T0时刻发出，那么只要延迟移相角φ对应的时间再发生全比较事件则可以得到滞后臂的驱动，可以实现O°～180°范围内的自由移相。由图4可见，定时器T1的计数方式为连续增减模式，在计数器T1CNT=0和 T1CNT=T1PR时分别更新CMPR1和CMPR2的值，这一过程可以分别在T1的下溢中断和周期中断中完成。设移相角φ对应的延迟时间为Td，显然在0～T/2、T／2～T时间段内，CMPR1、CMPR2值的关系可分别表示如下：

Kp2，其程序流程如图6所示。

4 实验结果

根据前述方案搭建了实验系统，实验中采用三菱公司的智能功率模块(IPM)PM200DSA120作为逆变器的主开关器件。它抗干扰能力强、开关速度较快，功耗较低，具有驱动电源欠压保护、桥臂对管互锁保护、过流保护以及过热保护等功能。开关频率为fs=10 kHz，开通时间为ton。=1．4μs，关断时间为toff=2．Oμs。实验波形如图7至图9所示。图7为PWM1、PWM2的互补波形，由图可知，它们之间存在死区，该死区是可编程的，可根据实际情况来确定。图8为PWM1、PWM3之间的移相15°的波形，该移相角可通过程序来控制，根据给定及负载的大小进行自动调节。图9为T1管的驱动波形，正电压大约为15 V，负电压大约为9 V。

5 结论

本文研究的是移相全桥全数字ZVS DC／DC变换器，具体分析了它的工作原理，给出了其数字实现方案，并进行了实验。实验结果说明了方案的可行性。基于DSP的移相全桥全数字ZVS DC／DC变换器结构简单，工作可靠，易于实现，调试方便，功能完善，动静态性能与模拟变换器一样好，有很好的应用前景。

发布者：博子

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