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关于DSP实现PFC功能的一些问题

关于DSP实现PFC功能的一些问题
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各位前辈,
小弟现正在研究使用DSP实现单级boost类型的PFC,平均电流模式,看了AN1106文档及相应的软件实现,现有几个问题请教:

1)首先是数据格式问题,所有数据都已转换成Q15格式?计算出的PI控制器的Kp值经常可能会大于1,而且没有最大值的限制,这个值如何转换成Q15格式?还是直接乘以32767后代入式子使用?

2)电流PI控制器的输出Vpi是个什么意义?是0——1范围的pwm占空比?我看到有个文档上说,这个信号和Vac、Vdc还要进行电压解耦,最终输出一个占空比D,这个对么?

7月11日 09:21:20


Re: 关于DSP实现PFC功能的一些问题
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在跟做 Power 的專家詢問中...

7月11日 10:26:09


Re: 关于DSP实现PFC功能的一些问题
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底下為 Power FAE 的回覆:

1. 因為該 Reference Design 中的 Gain 沒有超過 0.99, 所以無此問題, 但是若是需要超過 0.99, 那麼就改用 Q14, 甚至 Q13 以下即可.須先研究何謂 Q Format, 並配合實務變通.
2. Vpi不是電流迴路輸出, 是電壓迴路的輸出, 代表相對電流參考命令, 若負載穩定, 則為DC量. 0 –1 是指電流命令 0 到 Max, Max電流參考通常就是ADC所能讀取最大電流值, 換言之, 就是可控制範圍的最大電流值但是當然不會控制到這麼大, 會有盲點, 所以會另外做限制, 例如0~0.9 問題看到最後, 不知是否打錯字了, 解耦合是在Ipi, 不是Vpi. Ipi確實會配合VAC與VDC(Vout)作解偶和的動作, 而後總和出一個Duty量.

7月11日 14:11:04


Re: 关于DSP实现PFC功能的一些问题
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多谢前辈的指导!
电流PI控制器的输出是Ipi,是我写错了,多包涵。

我看到些资料,最终输出的占空比值为
D=1-(VAC-Ipi)/VDC。

1)不太明白,电压PI和电流PI控制器的输出到底是什么意义?
电压PI如前解释,“電壓迴路的輸出, 代表相對電流參考命令, 若負載穩定, 則為DC量”。
那电流PI的输出代表什么呢?就是因为不明白是什么意义,所以后面的解耦也不明白为什么要加上,还以为电流PI控制器的输出就是可供pwm使用的占空比值。

2)最终输出的pwm的占空比值也是有个最大上限的,这个最大上限要怎么来限制呢?是如何计算的?

7月12日 16:02:31


Re: 关于DSP实现PFC功能的一些问题
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还有,关于DSP实现的软启动问题!
我看了AN1106文档和软件代码,系统上电后会有一个125ms的延时,关于这个延时,文档上介绍说是“使得输出电容能充电至母线电压值”,延时结束后然后才开始进入电压环和电流环的计算程序,其中软启动是在电压环路里面做的,是将第一次采样到的VDC电压逐次的加一个值(程序里面设定10),作为电压环路计算的电压参考值VDCREF,直到加到预先设定的参考值为止(例如400V,当然内部数据都已变换成为统一的Q15格式了)。
那么问题来了,在上电的125ms中,我假设mosfet开关管是打开的,也就是断路,那么输入的大电压和大电流都是会直接就经过输出电容,大电压也会加到mosfet开关管的两端,会对器件造成损害,这么说来,软启动是不是就没有用处了啊?
个人理解,希望高手前辈们给予指导!

7月12日 18:11:38
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PFCxxoo
LV.3
2
2012-07-16 09:31

请电源论坛的前辈们也给参考指导一下!

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2012-08-22 23:24
能重新编辑一下么?
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userliuqi
LV.1
4
2012-10-10 15:17

你好!能帮忙把AN1106文档和软件代码贴出来吗?

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2012-10-15 09:40

不知电路结构是什么样的。

我见过有慢启动分两个阶段(两种情况):

第一阶段:这阶段是硬件完成的,即是指最初的上电启动(这个启动也是慢启动)必须排除在DSP复位前的误操作,只能由硬件完成,因为大电解电容的初始电压为0,不能直接加输入电压上去,只能通过限流电阻慢慢加电,升压,然后辅助电源工作,DSP复位等等。

第二阶段:是软件控制的慢启动, 一般用到的的APFC都有一个升压的过程,这个升压也只能慢慢升上去,否则管子容易烧。

我想楼主说的125mS是否仅是第一阶段呢?若只是第一阶段的慢启动开启管子,似有不妥,得看电路结构。拙见。

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gpc0703
LV.3
6
2012-10-22 17:22

我们最近也在做PFC,第一阶段的软启动是程序中的125ms,检测输入电压和频率,到达额定值后才开始第二阶段缓启,让电压达到410V

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2003hjw
LV.7
7
2012-10-31 16:16

路过

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fkzhao
LV.6
8
2012-11-08 20:56
@gpc0703
我们最近也在做PFC,第一阶段的软启动是程序中的125ms,检测输入电压和频率,到达额定值后才开始第二阶段缓启,让电压达到410V
留名学习
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PFCxxoo
LV.3
9
2012-11-23 11:22
@userliuqi
你好!能帮忙把AN1106文档和软件代码贴出来吗?
你好,这些都可以在微芯的网站上下载到的
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PFCxxoo
LV.3
10
2012-11-23 11:28
@userliuqi
你好!能帮忙把AN1106文档和软件代码贴出来吗?
这个是AN1106文档的中文版B13DAd01 
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PFCxxoo
LV.3
11
2012-11-23 11:33
@sc88sc88sc88
不知电路结构是什么样的。我见过有慢启动分两个阶段(两种情况):第一阶段:这阶段是硬件完成的,即是指最初的上电启动(这个启动也是慢启动)必须排除在DSP复位前的误操作,只能由硬件完成,因为大电解电容的初始电压为0,不能直接加输入电压上去,只能通过限流电阻慢慢加电,升压,然后辅助电源工作,DSP复位等等。第二阶段:是软件控制的慢启动,一般用到的的APFC都有一个升压的过程,这个升压也只能慢慢升上去,否则管子容易烧。我想楼主说的125mS是否仅是第一阶段呢?若只是第一阶段的慢启动开启管子,似有不妥,得看电路结构。拙见。
这个125ms内,dsp只是采样母线电压值,并去计算在pfc正常工作后所需要的电压前馈,也就是一个馒头波内的母线电压平均值。所以这个时间段内,前面所说的软启动是不起作用的
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PFCxxoo
LV.3
12
2012-11-23 11:35
@gpc0703
我们最近也在做PFC,第一阶段的软启动是程序中的125ms,检测输入电压和频率,到达额定值后才开始第二阶段缓启,让电压达到410V
这位兄弟是用dsp实现的么?做的多大功率的啊?也是做升压电路?
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fujihouhao
LV.1
13
2013-03-08 23:07
应该是对输入电容充电???在我做过的大功率数字电源中,这是必须的,不然由于电容未被充电会导致极大的突入电流。充电过程中,输入电容后方的MOSFET或IGBT是不该导通的,一般MOSFET或IGBT的耐压都比输入电压大的多(我所接触的电路系统中基本在2倍)。电路的电流是由负载决定的,MOSFET和IGBT没导通之前,基本就只有对电容充电的充电电流……
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PFCxxoo
LV.3
14
2013-03-16 21:25
@fujihouhao
应该是对输入电容充电???在我做过的大功率数字电源中,这是必须的,不然由于电容未被充电会导致极大的突入电流。充电过程中,输入电容后方的MOSFET或IGBT是不该导通的,一般MOSFET或IGBT的耐压都比输入电压大的多(我所接触的电路系统中基本在2倍)。电路的电流是由负载决定的,MOSFET和IGBT没导通之前,基本就只有对电容充电的充电电流……

嗯,认同13楼!

其实我也没有针对性的做相关的实验来证实,不过现在我也是这么理解的:

第1阶段,也就是上电的这段时间延时,一方面是对电容做预充电,另一方面,对于用数字实现而言,也是为了做vac电压采样后做求平均值处理,以便在第二阶段求参考电流用;

第2阶段,在第1阶段的延时结束之后,pfc电路开始工作,开关管开始做周期性的开关动作,对电容继续充电,由于有升压电感存在,电容能够充电到比输入市电峰值更高的电压值,一般会在380v~400v+。

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