DSP28035实现数字峰值电流模式控制详解
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更新于2024-07-26
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"这篇应用报告详细讲解了基于DSP28035的移相全桥控制技术，适用于数字峰值电流模式控制的电源供应设计。报告由Richard Poley和Ali Shirsavar撰写，提供了理论操作、相关方程以及设计示例和完整的编译项目文件。报告内容与Biricha Digital Power Ltd.举办的数字电源设计研讨会所教授的方法相似。"
在"PCMC控制详解"中，主要讨论的是数字峰值电流模式控制（Digital Peak Current Mode Control）在电力转换系统中的实现，特别是利用Texas Instruments的Piccolo™系列微控制器TMS320F2803x。这种控制方法对于优化电源效率和稳定性至关重要。
1. **模拟峰值电流模式控制**：报告首先介绍了传统的模拟峰值电流模式控制，这是一种广泛应用的功率转换器控制方式，通过比较电流采样值和固定参考电压来控制开关周期。
2. **数字峰值电流模式控制**：与模拟方式相比，数字控制提供了更精确的电流检测和更快的动态响应。报告详细阐述了如何使用DSP28035实现这种控制，包括数据采集、计算和反馈机制。
3. **补偿设计**：补偿网络是确保系统稳定的关键部分，报告讨论了如何设计合适的补偿网络以满足系统性能要求。
4. **离散时间转换**：将连续时间的控制算法转换为离散时间形式，以便于在数字控制器上执行。
5. **斜坡补偿**：斜坡补偿用于改善系统的瞬态响应和环路稳定性，通过在比较器输入中添加一个斜坡信号来实现。
6. **前沿消隐（Leading Edge Blanking）**：这是一种技术，用于在开关节点电压变化的初期忽略采样信号，防止噪声和尖峰干扰导致的错误决策。
7. **设计实例**：提供了一个实际的设计例子，展示了如何应用上述理论到实际电源转换器中。
8. **设置Biricha代码**：指导用户如何配置和使用提供的源代码，以在DSP28035上实现控制算法。
9. **测量结果**：报告包含了实验测试的结果，验证了理论设计的有效性。
10. **总结**：对整个技术进行了概括，强调其优势和适用场景。
11. **参考文献**：列出相关的研究和技术资料供进一步学习。
12. **附录**：包含辅助信息和图表，以支持正文中的分析和讨论。
这篇报告不仅提供了理论知识，还包含实践指导，是深入理解和应用DSP28035进行电力转换控制的重要资源。
( )
( )
2 2 2 2
39.48
2 2 4 4
0 0 0
1.23 0.32 1 4 16 1
0 0
2
0.32
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0
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C f L R
x
f R L R T f T f T
x i x x
L R T
cp
L R
w
+ - + +
+
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s
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-
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+
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1
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z
T z
cp
cz
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c
z z
T z T z
cp
w
w
w
-
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+
´
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+
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2
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2
2 1
B B z B z
H z
c
A A z z
+ +
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- - +
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( )
( )
2
0 1 1
0
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1 1
T T
cp cp cz
B
T
cp cz
w w w
w w
+
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2
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2
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cp cp
B
T
cp
w w
w
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0 1 1
2
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T T
cp cp cz
B
T
cp cz
w w w
w w
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+
( )
4
1
2
1
A
T
cp
w
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( )
( )
2
1
2
2
1
T
cp
A
T
cp
w
w
- +
=
+
Discrete Time Conversion
www.ti.com
Finally, the crossover due to the pole at the origin (or gain of the compensator) is calculated to achieve the
desired crossover frequency, ƒ
×
. After analyzing the Buck converter’s control-to-output transfer function,
Equation 9 has been derived for directly calculating of the compensator [1] through [3].
(11)
4 Discrete Time Conversion
In the previous section, the poles and zeros of the analog compensation network were calculated based
on a mathematical model of the Buck converter. In order to implement a discrete time compensator, these
poles and zeros must be converted into the digital domain. This involves converting from the continuous
time s-domain to the discrete time z-domain. Of the various methods to achieve this, the Bilinear (or
Tustin) transform represents a relatively simple and effective method.
The transfer function of an analog compensation network can be converted in to the z-domain by
replacing the ‘s’ terms with:
(12)
…where T is the sampling period. Equation 12 may then be substituted into the Type II controller transfer
function given in Equation 8 to yield the equivalent discrete time compensator transfer function
(Equation 13):
(13)
After some algebraic manipulation, this can be represented in terms of a standard discrete two-pole two-
zero discrete controller transfer function [7].
(14)
Where:
(15)
Note that all the variables are now known and therefore the coefficients can be calculated.
6
Digital Peak Current Mode Control With Slope Compensation Using the SPRABE7A–April 2012
TMS320F2803x
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