数控技术
基于DSP28335的开关电源控制策略研究
王子豪
(上海电机学院上海200240)
共事书与流用
摘要：本丈研究采用具有高运算精度(32位)和强大系统处理能力的TMS320F28335芯片，通过MEP(MicroEdgePoxitional)技术输出高精度的PWM波，对开关电源进行控制。系统使用脉宽调制(PWM)控制:固定开关频率,通过改变脉冲宽度,来改变占空比。稳压采用DSP28335控制芯片来实现根据ADC 模块采样得到的电压值进行反馈，实时政变输出PWM波形的占空比,使输出电压保持稳定。
关键调:DSP28335脉调制(PWM)开关电源
中图分类号：TN86 1引言
文献标识码：A
电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标及系统能否安全可靠地工作。目前常用的直流稳压电源分为线形电源和开关电源两大类。其中开关电源 SMPS(SwitchModePowerSupplv)文被誉为高效节能电源，它代表着稳压电源的发展方向。提高开关频率可有效地减小开关电源的体积，这就为研究开发高效率、高密度、高可靠性、体积小，重量轻的开关电源奠定了基础(")
高频开关电源自20世纪70年代突破20kHz以来，随着技术的进步，其产品的频率一路期升到500kHz～1MHz.为了保证高频开关电源能够正常、稳定的工作，对控制信号和驱动信号的要求都非常严格。本文通过TI公司TMS320F28335芯片来输出高精度的PWM 波，来满足现代开关电源控制策略的发展需求F28335的系统时钟频率高达150MHz理论上输出高精度的波形频率可以达到5MHz以上，通过CCS(CodeComposer Studio)软件编程使PWM波形的占
空比随采样周期而变化。 2DSP28335控制流程
2.1脉宽调制(PWM)式控制
脉宽调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制品体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现品体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛的应用在风力发电、电机调速，直流供电等领域，通常开关电源组成部分，如图1所示。
本文针对DC-DC变换模块进行控制，主电路为boost电路如图
交流输
+蓝流滤波
DC-DC变换器
IGBT 开关管
PWM调利
Ue
整流滤波
比胶
图1开关电源基本构成框图
收稿日期：201608-03
输出
作者简介：王子豪(1993一)，男，上海人,研究生,研究方向：电力电子。万方数据
文章编号：1007-9416(2016)09-0022-02
2所示，系统的稳压控制方式：PWM波做为控制信号，通过驱动电路进行放大后，驱动IGBT的开通和关断。而波形的占空比随着负载侧反馈的电压值变化，从而完成负反馈闭环控制，达到稳压抗扰动的效果。
2.2F28335的模块使用
PWM模块来输出控制信号的脉冲波，通过驱动电路控制主电路中的IGBT开通和关断.使用ADC(AnalogtoDigitalConverter) 转换单元将负载电压的模拟量转换成数字量，送人芯片进行内部计算，为了保证实时的效果，我们设定采样频率达到最高的12.5MHz。在本文中，我们仅需要用到1个PWM波形输出和1路ADC采样。TI公司为了方便用户开发，已经写好了ADC模块和ePWM模块的初始化函数，在主程序中使用语句"InitEPwm1GpioO，*"InitAdcO，"可直接调用，该函数确定了GPIOO和GPIOI为PWm1工作以及ADC的输人引脚。
ADC模块由ePWM1SOCA启动，结果寄存器存放ADC转换
模拟值-ADCLO
结果，转换后的数字量表示为：数字值=4095×
3
ADCLO一般设置为0，需要注意的是F28335的ADC采样引脚的输人电压范围是0～3v，负载电压需要经过分压电路，才可以接人引脚否则会损坏芯片。
2.3PWM波形的周期和频率计算
PWM波形的频率是由时基周期寄存器(TBPRD)和时基计数器的计数模式(TBCTRL)共同决定的。时基计数器有多种模式，本文使用向上计数递增模式，在此模式下，时基计数器从0开始向上计数直到递增到周期寄存器(PRD)的值后，时基寄存器会自动复位到0，重复以上动作，时基计数器的值不断与比较寄存器(CAMPA
m 电1
IGBT
点eto
t DSP模块
Poew
R
益
图22DC-DC变换器与控制模块
国电压采架
给定值国