前言:
最近還是一直有在思考TCM的控制問(wèn)題,通過(guò)學(xué)習(xí)某業(yè)內(nèi)大廠的TCM樣機(jī),我有了一些新的思考。
下面以2phase交錯(cuò)的BUCK來(lái)作為idea的驗(yàn)證,其主要器件有四個(gè)開關(guān)和四個(gè)開關(guān)的電流采樣。分別用來(lái)做高端開關(guān)和低端開關(guān)的正向電流峰值和負(fù)向電流峰值的比較。其中高端開關(guān)的峰值電流用來(lái)決定了系統(tǒng)的傳輸功率,低端開關(guān)的峰值絕對(duì)了實(shí)現(xiàn)ZVS的負(fù)向電流大小,這個(gè)在TCM控制中尤為關(guān)鍵。
但是在TCM控制中因?yàn)殚_關(guān)頻率是由低端開關(guān)的負(fù)向電流的峰值來(lái)刷新,而且還需要用多相交錯(cuò)的方式來(lái)降低紋波電流。這里的麻煩之處是變頻時(shí)如何來(lái)準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)多相位交錯(cuò)的角度固定,而且頻率同步,這里使用的方法是來(lái)至ETH的kolar團(tuán)隊(duì)的一篇文章里面的idea,可見(jiàn):《妙用數(shù)字邏輯巧解多相TCM控制中的變頻錯(cuò)相同步問(wèn)題 by ETH Kolar團(tuán)隊(duì)》。根據(jù)這個(gè)idea實(shí)現(xiàn)了兩相電感電流的相位差180°的閉環(huán)控制。其中FREQ是PWM斜坡的最低頻率,ZCDA和ZCDB則是兩個(gè)低端開關(guān)的負(fù)向峰值電流,用來(lái)標(biāo)注新的開關(guān)周期開始,通過(guò)閉環(huán)調(diào)節(jié)相位差的方法,實(shí)現(xiàn)了在頻率變化時(shí)候的相位跟蹤。
通過(guò)在直流疊加正弦擾動(dòng),可以看到相位閉環(huán)的調(diào)節(jié)速度,努力的在跟上相位差:
在閉環(huán)的作用下,很快的能調(diào)整到180°的相位差:
剩下的單周期控制的方法了,由于我們采樣了高端開關(guān)的 峰值電流,如果直接用電壓環(huán)比較峰值電流模式,固然是可以,但是沒(méi)有PWM斜坡引入后,無(wú)法實(shí)現(xiàn)多相位的調(diào)節(jié)控制。因此我結(jié)合單周期控制的思路把高端開關(guān)電流減電壓環(huán)的閉環(huán)輸出值,然后在與PWM斜坡比較,從而得到PWM可見(jiàn)單周期控制的原理:
控制實(shí)現(xiàn):
單周期控制的更關(guān)鍵波形:
以變頻由ZCD刷的斜坡來(lái)做單周期控制的斜坡,也取得了電壓環(huán)的輸出積分的效果。實(shí)際測(cè)試來(lái)看邏輯閉環(huán),控制效果優(yōu)秀:
小結(jié):通過(guò)引入單周期控制方法,大幅度簡(jiǎn)化了TCM控制的電流內(nèi)環(huán),僅需采樣兩個(gè)開關(guān)電流就能完美的實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控,不失為一種有意義的控制方法。本人能力有限,如有錯(cuò)誤,懇請(qǐng)幫忙指正,感謝觀看,謝謝支持。
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