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BUCK空載時(shí)可以用電壓電流雙閉環(huán)嗎?如何解決空載到負(fù)載轉(zhuǎn)換的控制?

我用數(shù)字芯片28335做了一個(gè)基本的BUCK電路,閉環(huán)數(shù)字控制。

在實(shí)際使用的工況是:BUCK需要給后端的電機(jī)控制器供電,所以一開始就會(huì)有運(yùn)行是空載的情況,然后電機(jī)運(yùn)行會(huì)轉(zhuǎn)換到有負(fù)載的情況。

我現(xiàn)在思路是想用電壓電流雙閉環(huán)來控制,提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能,但是我覺得空載時(shí)候沒有電流好像沒法實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán),所以想來請(qǐng)教一下,BUCK電路在空載和有負(fù)載的情況下控制方法是什么?應(yīng)該怎么樣去轉(zhuǎn)換控制方法?

(我自己嘗試了一種方法:判斷輸出電流值Io。當(dāng)Io小于設(shè)定值時(shí),用電壓?jiǎn)伍]環(huán);當(dāng)Io大于設(shè)定值時(shí),用電壓電流雙閉環(huán)。但是在兩種控制方法轉(zhuǎn)換的時(shí)候因?yàn)殡娏鳝h(huán)PI初始輸出為0,所以電壓會(huì)有一個(gè)很大的下降,影響了后端電機(jī)控制器負(fù)載的正常運(yùn)行。

非常希望能得到您的回答,不勝感激!

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top041376
LV.6
2
2018-06-27 09:15
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hylylx
LV.9
3
2018-06-27 10:55
為什么要轉(zhuǎn)換,兩個(gè)都放在那,輪到誰(shuí)就是誰(shuí)。
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DWIMOW123
LV.1
4
2018-06-27 12:20
@hylylx
為什么要轉(zhuǎn)換,兩個(gè)都放在那,輪到誰(shuí)就是誰(shuí)。

感謝您的回答,我好想沒太能理解您說的意思,現(xiàn)在我想的是空載輕負(fù)載的情況下用電壓?jiǎn)伍]環(huán),到一定負(fù)載之后用電壓電流雙閉環(huán),所以需要一個(gè)輸出電流的判斷條件來選擇這兩種控制方法。

您的意思是把兩種控制方法同時(shí)放在程序里嗎,那樣的話怎么來判斷運(yùn)行哪一種方法?希望能得到您的指點(diǎn)。

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hylylx
LV.9
5
2018-06-27 14:46
@DWIMOW123
感謝您的回答,我好想沒太能理解您說的意思,現(xiàn)在我想的是空載輕負(fù)載的情況下用電壓?jiǎn)伍]環(huán),到一定負(fù)載之后用電壓電流雙閉環(huán),所以需要一個(gè)輸出電流的判斷條件來選擇這兩種控制方法。您的意思是把兩種控制方法同時(shí)放在程序里嗎,那樣的話怎么來判斷運(yùn)行哪一種方法?希望能得到您的指點(diǎn)。
你都已經(jīng)說的很清楚了,誰(shuí)的條件滿足就讓誰(shuí)出頭了。
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DWIMOW123
LV.1
6
2018-06-27 16:40
@hylylx
你都已經(jīng)說的很清楚了,誰(shuí)的條件滿足就讓誰(shuí)出頭了。

呃呃對(duì)的,但是現(xiàn)在問題是轉(zhuǎn)換的時(shí)刻由于雙閉環(huán)PI輸出從0開始上升,造成電壓會(huì)有一個(gè)不小的下降,不知道這個(gè)問題可不可以通過調(diào)節(jié)PI來完善,或者用其他的補(bǔ)償?

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DWIMOW123
LV.1
7
2018-06-28 10:43
特別希望各位大神能夠給小弟一些建議,現(xiàn)在思路實(shí)在是比較亂,不知道該如何下手了,先謝謝各位了。
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2018-06-29 14:52
@DWIMOW123
特別希望各位大神能夠給小弟一些建議,現(xiàn)在思路實(shí)在是比較亂,不知道該如何下手了,先謝謝各位了。

首先你要明確電壓和電流閉環(huán)控制的作用和目的:

1.電壓環(huán)和電流環(huán)的作用是:通過電壓或電流反饋與基準(zhǔn)比較放大后控制占空比,達(dá)到調(diào)整輸出電壓或電流目的。

2.對(duì)于電源來說,都是以負(fù)載的理想需求而服務(wù)的。如果負(fù)載需要電壓穩(wěn)定,就當(dāng)以電壓環(huán)為主,電流環(huán)只起到限流保護(hù)作用。當(dāng)負(fù)載需要電流穩(wěn)定,那就要以電流環(huán)為主,電壓環(huán)起到限壓保護(hù)作用。

3.對(duì)于你說的空載到負(fù)載之間轉(zhuǎn)換時(shí),由于電流環(huán)的影響造成電壓有較大波動(dòng)。其實(shí)你要的答案就在你的問題中,如果這時(shí)候需要電壓的穩(wěn)定,就應(yīng)當(dāng)避免電流環(huán)的影響。

4.負(fù)載變化引起輸出電壓變化有兩個(gè)指標(biāo)來衡量,一個(gè)是負(fù)載調(diào)整率,另外一個(gè)是動(dòng)態(tài)響應(yīng),這兩個(gè)指標(biāo)都和反饋環(huán)路中參數(shù)設(shè)計(jì)有關(guān)。

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DWIMOW123
LV.1
9
2018-07-05 08:54
@峰谷浪子
首先你要明確電壓和電流閉環(huán)控制的作用和目的:1.電壓環(huán)和電流環(huán)的作用是:通過電壓或電流反饋與基準(zhǔn)比較放大后控制占空比,達(dá)到調(diào)整輸出電壓或電流目的。2.對(duì)于電源來說,都是以負(fù)載的理想需求而服務(wù)的。如果負(fù)載需要電壓穩(wěn)定,就當(dāng)以電壓環(huán)為主,電流環(huán)只起到限流保護(hù)作用。當(dāng)負(fù)載需要電流穩(wěn)定,那就要以電流環(huán)為主,電壓環(huán)起到限壓保護(hù)作用。3.對(duì)于你說的空載到負(fù)載之間轉(zhuǎn)換時(shí),由于電流環(huán)的影響造成電壓有較大波動(dòng)。其實(shí)你要的答案就在你的問題中,如果這時(shí)候需要電壓的穩(wěn)定,就應(yīng)當(dāng)避免電流環(huán)的影響。4.負(fù)載變化引起輸出電壓變化有兩個(gè)指標(biāo)來衡量,一個(gè)是負(fù)載調(diào)整率,另外一個(gè)是動(dòng)態(tài)響應(yīng),這兩個(gè)指標(biāo)都和反饋環(huán)路中參數(shù)設(shè)計(jì)有關(guān)。

您好,非常感謝您的回答,讓我收獲頗多!

還有幾個(gè)問題,想要問您,

1、這個(gè)電流環(huán)限流是怎樣實(shí)現(xiàn)的?

2、現(xiàn)在是我想在有負(fù)載的情況下使用電壓電流雙閉環(huán),所以最好是不要去掉電流環(huán)。

3、您的意思是我調(diào)整PI的參數(shù)到合適的值就可以得到想要負(fù)載調(diào)整率和動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)嗎?

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2018-07-05 09:17
@DWIMOW123
您好,非常感謝您的回答,讓我收獲頗多!還有幾個(gè)問題,想要問您,1、這個(gè)電流環(huán)限流是怎樣實(shí)現(xiàn)的?2、現(xiàn)在是我想在有負(fù)載的情況下使用電壓電流雙閉環(huán),所以最好是不要去掉電流環(huán)。3、您的意思是我調(diào)整PI的參數(shù)到合適的值就可以得到想要負(fù)載調(diào)整率和動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)嗎?

1、這個(gè)電流環(huán)限流是怎樣實(shí)現(xiàn)的?——只要裝電流環(huán)的電流設(shè)計(jì)到最大輸出電流即可。低于該設(shè)定值時(shí)電流環(huán)不工作,只有電壓環(huán)工作,此時(shí)表現(xiàn)為恒壓狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到設(shè)定值時(shí),此時(shí)電壓環(huán)將不工作,只有電流環(huán)工作,此時(shí)表現(xiàn)為恒流狀態(tài)。

2、現(xiàn)在是我想在有負(fù)載的情況下使用電壓電流雙閉環(huán),所以最好是不要去掉電流環(huán)。——同上。

3、您的意思是我調(diào)整PI的參數(shù)到合適的值就可以得到想要負(fù)載調(diào)整率和動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)嗎?——?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)和調(diào)整率與反饋環(huán)路的參數(shù)設(shè)計(jì)、芯片的控制模式(電流型優(yōu)于電壓型)有直接或間接關(guān)系!

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DWIMOW123
LV.1
11
2018-07-06 09:51
@峰谷浪子
1、這個(gè)電流環(huán)限流是怎樣實(shí)現(xiàn)的?——只要裝電流環(huán)的電流設(shè)計(jì)到最大輸出電流即可。低于該設(shè)定值時(shí)電流環(huán)不工作,只有電壓環(huán)工作,此時(shí)表現(xiàn)為恒壓狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到設(shè)定值時(shí),此時(shí)電壓環(huán)將不工作,只有電流環(huán)工作,此時(shí)表現(xiàn)為恒流狀態(tài)。2、現(xiàn)在是我想在有負(fù)載的情況下使用電壓電流雙閉環(huán),所以最好是不要去掉電流環(huán)。——同上。3、您的意思是我調(diào)整PI的參數(shù)到合適的值就可以得到想要負(fù)載調(diào)整率和動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)嗎?——?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)和調(diào)整率與反饋環(huán)路的參數(shù)設(shè)計(jì)、芯片的控制模式(電流型優(yōu)于電壓型)有直接或間接關(guān)系!

非常感謝您的耐心回答!

我還想問一下,一般的開關(guān)電源都是這樣的控制方法對(duì)嗎?

還有就是電流環(huán)我看大家采電感處電流比較多,這是為什么?我可以用輸出電流做閉環(huán)嗎?這兩者有什么區(qū)別?

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2018-07-06 15:51
@DWIMOW123
非常感謝您的耐心回答!我還想問一下,一般的開關(guān)電源都是這樣的控制方法對(duì)嗎?還有就是電流環(huán)我看大家采電感處電流比較多,這是為什么?我可以用輸出電流做閉環(huán)嗎?這兩者有什么區(qū)別?

我還想問一下,一般的開關(guān)電源都是這樣的控制方法對(duì)嗎?——有單電壓環(huán),有電壓電流雙環(huán),也有單電流環(huán),具體看負(fù)載需要。

還有就是電流環(huán)我看大家采電感處電流比較多,這是為什么?我可以用輸出電流做閉環(huán)嗎?這兩者有什么區(qū)別?——采電感處電流這個(gè)問題不完整,不知道你說的是哪一個(gè)電感。閉環(huán)控制當(dāng)然指的是輸出電流,如果采樣變壓器初級(jí)電流一般就是做電流型控制模式,和做過流保護(hù)控制用。

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DWIMOW123
LV.1
13
2018-07-06 19:31
@峰谷浪子
我還想問一下,一般的開關(guān)電源都是這樣的控制方法對(duì)嗎?——有單電壓環(huán),有電壓電流雙環(huán),也有單電流環(huán),具體看負(fù)載需要。還有就是電流環(huán)我看大家采電感處電流比較多,這是為什么?我可以用輸出電流做閉環(huán)嗎?這兩者有什么區(qū)別?——采電感處電流這個(gè)問題不完整,不知道你說的是哪一個(gè)電感。閉環(huán)控制當(dāng)然指的是輸出電流,如果采樣變壓器初級(jí)電流一般就是做電流型控制模式,和做過流保護(hù)控制用。

我現(xiàn)在做的是BUCK斬波電路,這個(gè)地方說的電流就是輸出電容前面的電感處電流,輸出電容后端為輸出電流,電感電流=電容電流+輸出電流。

這個(gè)地方是應(yīng)該采輸出電容后面的輸出電流來做閉環(huán)嗎?

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2018-07-07 10:09
@hylylx
為什么要轉(zhuǎn)換,兩個(gè)都放在那,輪到誰(shuí)就是誰(shuí)。
這個(gè)回復(fù)很好,服氣
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2018-07-09 13:47
@DWIMOW123
我現(xiàn)在做的是BUCK斬波電路,這個(gè)地方說的電流就是輸出電容前面的電感處電流,輸出電容后端為輸出電流,電感電流=電容電流+輸出電流。這個(gè)地方是應(yīng)該采輸出電容后面的輸出電流來做閉環(huán)嗎?
一般情況下,電感電流作為控制用,輸出電流作為反饋用。
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DWIMOW123
LV.1
16
2018-07-19 10:13
@峰谷浪子
一般情況下,電感電流作為控制用,輸出電流作為反饋用。
那反饋回來的電流不是用來控制的嗎?
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2018-07-19 14:06
@DWIMOW123
那反饋回來的電流不是用來控制的嗎?
作用上有區(qū)別,一個(gè)是過流保護(hù)或脈寬調(diào)制用,一個(gè)是恒定輸出電流用
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DWIMOW123
LV.1
18
2018-07-23 09:02
@峰谷浪子
作用上有區(qū)別,一個(gè)是過流保護(hù)或脈寬調(diào)制用,一個(gè)是恒定輸出電流用
也就是說電感電流是用來做保護(hù)或者做雙閉環(huán)的內(nèi)電流環(huán),而輸出電流是用來控制輸出電流恒定的作用的對(duì)嗎?
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2018-09-28 13:44

我現(xiàn)在也在做雙環(huán)的BUCK電路控制。發(fā)現(xiàn)在做限流時(shí),當(dāng)電感電流進(jìn)入到DCM與CCM交替的時(shí)候,環(huán)路不穩(wěn),而且負(fù)載動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn),環(huán)路參數(shù)都需要去調(diào)才能穩(wěn)。

而當(dāng)完全進(jìn)入DCM或者CCM時(shí),環(huán)路就可以穩(wěn)定,請(qǐng)問這種問題是何原因?有遇到過嗎?

我用的是平均電流控制,純數(shù)字控制。

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