【英飞凌EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC评估板评测】信号控制系统

北方.

1、这个开发板提供了一个三维展示的设计图https://www.infineon.com/cms/media/PMM_3dmodels/3300w-ccm-bidi-converter/



2、本评估板是PFC为主，但是可以双向工作在整流和逆变两个工况的。这个性能是通过控制信号系统来实现的。
以下是本评估设计中无桥图腾柱的控制，控制器是基于XMC1400的MCU，

本设计直接采集交流电压，直流电压和电流信号，经过运放提供给XMC1400控制器的ADC接口。其中电流检测使用了精密电阻检测的最简单可靠的方式，这个回路同时是电感回路电流，因为图腾柱的设计方式，这个电流是双向的，可以是正负值同时出现。为了保证匹配XMC1400输入电压再0~Vcc的范围，增加一个2.5V的偏置电压，这样可以实现全量程覆盖。交流电压检测要先通过一个二极管整流控制极性，电压参考点在一个交流的相线上通过一个并联电阻接在GND_iso上，保证了正负极性的变换，这样简化了接线的复杂程度。
3. 控制逻辑如下图
PFC模式和逆变器模式，都是采用交流电压作为参考点，参考电压Vac和设定的输出400V电压差值DFF作为一个控制输出，另一个是根据参考电压Vac倒数变换后的参考电流以及整流变换后的控制电压构成一个比例放大环节，在CCR1实现叠加，参考电压差DFF+比例微分PI，用这个数值控制PWM的脉冲变换，实现了比例控制。这个控制环节在PFC整流环节是和参考电压Vac同相的，但是在逆变环节，这个比例环节是180失相控制。
这个系统的控制环节是非常精巧的，导致整个电路的硬件非常简单，从开发板上只能找到很多笨笨的电感器件。
更具体的逻辑分析，是来自有关的专题研究，并且是英飞凌的专有技术，没有源码放出来的。
这个PID控制，不仅用在二轮平衡车和四旋翼无人机，在这个电源评估板也用到了，所以，大家要把还给老师的自动控制原理再要回来，要不电源板也玩不好。