产品的系统架构和控制算法在此就不再做介绍了,可以参考第一篇文章。今天继续和大家分享调试过程中的踩坑。
踩坑4、PFC控制算法环路参数整定过程
说起数字电源,很多新手觉得最难的就是控制算法的环路参数调试了,很多时候环路调试稍不注意就会炸MOS管,甚至让新手产生心里阴影,尤其是大功率的产品炸管,那个声音不是一般的大。废话不多说,直接上干货。
以下是我摸索的环路调试方法,仅供参考:
(1)设置好源的保护,比如我这个6.6kW的PFC,先带个5%的负载(330W),源的过流保护一定要设置好,按这个参数先设一个1.5A的保护点(注意源的保护响应时间),这个时候再开始调试环路,哪怕是环路有问题,导致输出不受控也不至于炸管。
(2)设置好负载的拉载点,比如PFC恒压400V输出,就设置好450V的拉载点,不然PFC环路没控制住,输出电压直接过压,这个时候电容就开始放鞭炮了(当然,在环路调试前应该测试好硬件输出过压保护,就是负载没有设置拉载点,也不至于炸机)。
(3)这个时候才能真正开始调试环路,PFC控制器中,需要先调试电压外环,KP\KP慢慢调,网上也有一些口诀(不过我觉得没啥用)。当输出电压调试稳定后,在开始慢慢带负载(由于没有电流环,负载可以慢慢带小一点)。
(4)电压环调试后后,再加上电流环进行调试,这个地方有个小技巧,电压环的输出值和电压相位的输出需要在同一数量级,比如一个输出值为1,一个输出值1000,那肯定就差远了,必定调试不好。
(5)电流环的调试就看输入电流的波形了,这个只有耐心一点慢慢调试,先调KP,再调KI。直到调试到自己满意为止。
环路调试的时候还有一个小技巧,用串口打印把变量打印出来,实时性比较差。有经验的电源软件工程师都知道,利用DAC的输出功能,直接打印环路里面的参数,这个看起来就很直观,下图是我调试过程中,PFC电压过冲时DAC端口打印出来的vloop_out值,这个就明显看出环路响应太慢了。可以采用第一篇文章里面PFC输出电压过冲踩坑的方案进行优化,优化后DAC端口打印出来的vloop_out值就会明显的改善。
紫色的是驱动,黄色的是输出电流,蓝色的是PFC输出电压,绿色的是电压环Vloop_out值。
附件上传了TI公司采用UCD3138数字控制芯片做的PFC控制方案,大家可以下载学习(资料截图)。
申明:由于本人水平一般,分享的知识有误,或者采用的方案不够好的,欢迎各路大神指正批评,给大家带来的不便,敬请参考,本文观点仅供参考。