移相全桥DC-DC变换器的新型PID控制方案分享

伴随着DSP集成芯片技术的逐步发展，这一新兴技术也被广泛的应用在了DC-DC变换器的PID控制中，能够有效提升移相全桥型DC-DC变换器的动态响应速度。在今天的文章中，我们将会为大家分享一种采用了新型DSP技术的DC-DC变换器PID控制方案，下面就让我们一起来看看吧。

在本方案中，我们所设计的该种PID控制的对象，是目前市面上比较常见的移相全桥零电压DC-DC变换器。这一变换器的主电路系统如图1所示。在实际的应用过程中，这种变换器结合了零电压准谐振技术和传统PWM变换器技术两者的优点，工作频率固定，在换向过程中利用LC谐振使器件零电压开关，在换向完毕后仍然采用PWM技术传送能量，开关损耗小、可靠性高。

图1 移相控制的全桥DC-DC变换器

为了完成PID控制方案的设计，我们采用的新型DSP芯片型号为DSP56F8323，该芯片能够将数字控制应用到移相全桥ZVS变换器之中，开关频率为150K，采用输出电压单环控制。本数字控制器程序流程包括主程序和电压环PID计算中断两部分。在主程序中完成对AD、PWM模块的初始化工作。然后进入一个循环程序，等待电压环中断的产生。

在本文所设计的方案中，该种应用了DSP芯片的PID控制方案还包括了LED显示与后级通信等功能的实现。由于开关频率为150KHZ且程序是用C语言编写，所以占用空间比较大，所以我们选择使用定时器产生中断服务程序。本方案的电压环采样频率为25KHZ。电压环中，采样输出电压和计算输出电压偏差以及偏差变化，完成电压环的PID计算，同时完成过压保护。一旦有保护信号产生，中断PWM信号输出。控制器计算结果作为移相角大小的依据。最后完成各路PWM信号的刷新。这一PID控制方案的主要流程图如图2所示。

图2 程序流程图