2 理論分析與電路實現(xiàn)

　　2. 1 理論分析與計算

　　系統(tǒng)需要檢測的電壓是BUCK 變換器輸出的12. 0± 0. 4 V 電壓，BUCK 變換器電路原理圖如圖2 所示。

　　根據(jù)圖2 所示的BUCK 電路，可得到如下公式：

　　令τid = 2. 63 × 10 - 3，消除大慣性環(huán)節(jié)，可得到電流環(huán)的開環(huán)傳遞函數(shù)：

　　電壓外環(huán)設(shè)計

　　結(jié)合圖3，可以得到電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)框圖，如圖4 所示。

　　2.2 電壓電流采集、調(diào)理電路

　　為減小共模輸入信號，可采用差動輸入式電壓放大電路和高共模抑制比的運放LM358，將輸出電壓按比例減小，減小為2 V 左右的信號經(jīng)RC 低通濾波后送入DSP 的A/D.

　　系統(tǒng)需要檢測的電流是并聯(lián)BUCK 變換器各自的輸出電流，將電流檢測轉(zhuǎn)換為電壓檢測，為減小采樣電阻損耗，阻值取為0. 1 Ω 左右，故需放大電壓小信號，為減小共模輸入信號，采用兩級放大，前級采用差動輸入式電壓放大電路，這里選擇放大倍數(shù)為10 倍，放大后的信號經(jīng)RC 低通濾波后送入DSP A/D.

　　信號調(diào)理模塊主要是由增益可調(diào)的AD603 實現(xiàn)的，其放大倍數(shù)可以通過DSP 調(diào)節(jié)，由DSP 來判斷當(dāng)前信號幅度的大小，經(jīng)過一定的運算處理后給出一一對應(yīng)的數(shù)字量控制信號，然后經(jīng)過DA 轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)的模擬量來控制放大電路的增益，可讓輸出電壓連續(xù)變化。AD603 通過軟件控制輸出，使之輸出電壓連續(xù)變化通過調(diào)節(jié)反饋電位器可實現(xiàn)輸出幅度≥5 V，信號調(diào)理電路如圖5 所示。

　　2. 3 DC/DC 變換器穩(wěn)壓方法和均流方法

　　采集的電壓和電流信號送入DSP，經(jīng)PI 算法，產(chǎn)生PWM 波，控制驅(qū)動電路產(chǎn)生脈寬可變的驅(qū)動脈沖，改變開關(guān)管開關(guān)時間，實現(xiàn)電壓電流雙閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)，保持輸出電壓穩(wěn)定，使輸出電流按比例分配。

　　2. 4 過流保護

　　電壓電流雙閉環(huán)調(diào)節(jié)中，將檢測到的電流信號與過流保護預(yù)設(shè)信號比較，若出現(xiàn)過流，則封鎖PWM 輸出脈沖，驅(qū)動脈沖消失，開關(guān)管關(guān)閉，由軟件實現(xiàn)。