世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
未解决

有谁用过单片机作为控制器制作PFC Boost变换器吗

[复制链接]
查看: 617 |回复: 32
1
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 08:08:13
10问答币
在制作的过程当中,先是使用单片机自身产生一个整流后的正弦波信号,让输入电流跟随其变化,之后使用信号发生器产生,这两种方式试验的时候都是通过直流电源供电,都可以达到跟随。最后将交流信号作为电源,采集整流后的波形,但是跟随不起来,这会是什么原因呢
nc965
  • 积分:55975
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:17986
积分:55975
版主
  • 2019-3-9 09:09:26
 
算法描述再清晰一点,仅用文字恐不能表达清晰。
或者你假设交流市电不正弦、频率还会漂移,你怎么去适应。
或者再进一步,你假设市电突然切入,相位不确定、还有触点抖动,前几个波是乱的,再或者中途掉几个周期,你怎么去适应?
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 09:57:23
 
图一是我那个板子的主要原理图,算法里边是通过10K采样率对ADC2和ADC3进行采样,进行PID运算从而实现电流跟随电压;图二是直流供电,通过采信号发生器的波形实现的一个跟随,蓝色为电压波形,黄色为电流波形;而实际接入的交流电,在采样引脚上观察是整流后的半波波形的,对于您所描述的不正弦或频率飘移这种现象实际测试没有观察到;而您说的第二点确实不知道是一个怎样的现象,希望您可以进一步指导一下

图一

图一

图二

图二
nc965
  • 积分:55975
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:17986
积分:55975
版主
  • 2019-3-9 11:05:00
 
你这个和PFC算法相距甚远,先看看别人的算法吧,一定要有依据,或者先仿真一下也行。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 13:09:18
 
有依据的这个论文里边就是按照这种方法的https://image.hanspub.org/pdf/JEE20180200000_17488383.pdf
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-9 12:01:31
 
楼主好!您用的是什么芯片?工作原理是什么?或者给出您的电路,大家才好帮你分析为什么跟随不起来。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 13:07:38
 
控制芯片用的是STM32的单片机,原理是通过采样输入输出电压及电感电流,进行PID运算控制PWM这样子的,图就在三楼
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-9 14:23:27
 
楼主您好!STM32还是不错的,那个文章应该是应付学习而已,您若当真那应该没有什么好结果。
1、生成一个正弦信号让电路跟随,这本身就是一个大问题,  市电有50Hz也有60Hz那您什么处理?相位如何保正?
2、“从式(17)中可以看出占空比和电感电流成线性关系,不受输入电压和输出电压的影响” 这说法是不正确的,占空比应是典型的BOOST电路计算公式。

顺便问下楼主是学习而已,还是有案子在做?
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 14:34:42
 
谢谢您的指导,这个是拿来进行学习的,就是产生一个正弦信号让电路跟随是为了验证一下电流环是否能够起到跟随的效果,最终是打算接入50HZ交流电进行验证的,现在存在的问题是,接入交流信号的时候,电流环似乎就不起作用了,这个会是什么原因呢,我算法当中目前只是把输入电压采样值与电感电流采样值做误差进行PID运算,方法与上述文档也不完全一样,这个图中是我使用的计算方法,希望您帮我看看是不是存在什么问题呢
TIM截图20190309143311.bmp
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-9 14:44:30
 
楼主您好!
这里先给您说个大方向,您应该选用一种常见的控制方式,可能您一时半会转不过弯,一直想在自己现有的思路上找出路。

先根您聊聊几个问题:
1、电感电流如何采样?
2、占空比算法是什么实现的?

关于您的PID算法先放后面,先把相关基础理通。
nc965
  • 积分:55975
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:17986
积分:55975
版主
  • 2019-3-9 17:20:55
 
同意
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-9 17:34:08
 
如果按照楼主现在的思路,每周期不但要采样电压电流还要做计算,会消耗MCU大量计算能力。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 18:45:03
 
有做过实验,计算及采集的时间,能够在一个周期之内做完的
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 18:43:22
 
好的,谢谢您,我这边电感电流是现将互感器采集的电流波形经过一个10k的低通滤波器(开关频率50K),这样做应该是把电感电流做个平均吧,不知道理解是不是有错,希望您指导一下,之后输入到单片机进行采样,采样频率为10K;占空比算法是直接先前PID计算后的值作为输出的占空比值得,就是如图片那样的,有什么不对的地方,望您指导
TIM截图20190309184229.bmp
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-9 21:32:43
 
楼主您好!前面都说您的大方向都错了,PFC是个大的电压积分环,而不是电流环。还有占空比D=1-Vin/Vout ;并不是由您计算出来的。
反正学习用,多做多动手吧,就算错了也知道错在哪里。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-10 08:02:41
 
您好,对于大方向这个问题,真的不知道错在什么地方,希望您能够指导一下。对于PFC是个大的电压环这个问题也希望您能够指导一下,从我搜到的文献当中,对于数字控制的PFC他们大多采用电压环作为外环,电流环作为内环的控制方式,而您所说的占空比不是计算出来的这个观点是不是基于控制环路已经稳定呢,如果在控制环路不稳定的情况下,占空比不计算的话如何实现电路控制呢,希望您能够指导下在下的疑惑,谢谢您了
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-10 10:36:45
 
1、可以采用常见的峰值电流模式,固定导通时间模式。
2、在Boost电路中,当工作于CCM模式时占空比D=1-Vin/Vout ,Vin为当前输入电压即时值(由输入电压已定),Vout为输出电压即时值(由输出电压已定),即占空比D也就已经定好的。这样清清楚楚的公式还有什么不明白的?不清楚可以多问。

可以给出您的参数,输入电压范围是多少?输出电压及最大功率是多少?给您推荐一个合适的方案。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-10 12:55:04
  • 倒数10
 
输入电压 有效值24-26V, 输出电压40V,功率40W,纯属学习,功率较小,只是希望实现这个功能,希望您多多指导
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-10 14:25:09
  • 倒数8
 
低压小功率,学习用刚好,采用常用的峰值电流模式。
峰值电流与输入电压比较,当电流达到峰值时PWM关闭。
电路原理与常用的PFC芯片原理是一样的。电路也比较简单,参考的资料也容易找,比如您可以找L6562就能找到很多有关这棵芯片的PFC资料。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-10 22:17:52
  • 倒数5
 
嗯嗯,谢谢您的指导,还想请问您一下,如果想采用平均电流控制,对于电感电流应该先进行什么处理呢
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-10 22:50:24
  • 倒数4
 
电感电流是连续的话,开关管导通时电流最小,开关管关闭时电流最大,两个加起来平均就可以得到一个周期的平均电流。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-11 22:34:36
  • 倒数3
 
那通过滤波处理电感电流,得到的可以算是电感平均电流吗
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-12 03:11:20
  • 倒数2
 
可以,因为有延时,所以并不是当期周期的电流。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
最新回复
  • 2019-3-12 12:51:12
  • 倒数1
 
好的,谢谢您的指导,那这个延时对于实际应用会不会造成坏的影响呢
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-9 15:07:11
 
电感电流是锯齿波,需要采样一次最小值与一次最大值,如果每个周期都要采样及计算的话,对MCU的算力要求是很高的。
cyx7610
  • 积分:15490
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3621
积分:15490
LV10
总工程师
  • 2019-3-10 11:17:55
 
TI有很多这样的芯片。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-10 12:56:02
  • 倒数9
 
您好,要求是通过自己编写代码实现,TI的是现成的PFC芯片吧?
BingSun
  • 积分:3037
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:728
积分:3037
LV8
副总工程师
  • 2019-3-10 14:27:25
  • 倒数7
 
TI  C2000系列是很早的DSP控制器,大量用于数字电源及逆变电路中。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-10 15:13:05
  • 倒数6
 
好的,多谢您们的指导,我去看看TI的芯片
crui7246
  • 积分:355
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:34
积分:355
LV4
初级工程师
  • 2019-3-9 15:46:33
 
楼主你这描述完全也不知道什么问题。
建议先将参考电流通过DA导出来看是否跟随电压。
在把电流采样导出来看采样是否采样准确。
如果上述两部没什么为题的话,估计就是电流太快或太慢不稳定造成的。
再者好好看下前馈算法是否准确。
无非就是这些了
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 18:49:37
 
这个在原本使用信号发生器作为采集信号的时候是验证过的,电流采集和电压采集是没有问题的
cyx7610
  • 积分:15490
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3621
积分:15490
LV10
总工程师
  • 2019-3-9 17:55:55
 
采集整流后的波形,跟随不起来,是不是功率限制了。
hahahaheng
  • 积分:241
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:27
积分:241
LV3
助理工程师
  • 2019-3-9 18:47:28
 
电路中没有加其他保护功能,只有变压器,变压器的输出功率应该是满足的,先前以为是变压器问题,换了之后一样存在这个现象
热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦5层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)28285637 /(13823562357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报

Copyright 2008-2019 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348